發(fā)布時間：2020-07-23 11:36

【摘要】：轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性研究是旋轉(zhuǎn)機械設(shè)計的重要參考,隨著結(jié)構(gòu)的日漸復(fù)雜以及設(shè)計要求的不斷提高,傳統(tǒng)的單純轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動力學(xué)研究已經(jīng)不能滿足需求。所以本文將進行帶有球鉸套筒結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行動力學(xué)降維模型建模,研究其動力學(xué)特性并對比驗證,為后續(xù)改進型以及相似長軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)計提供參考。從整體機構(gòu)中剝離出轉(zhuǎn)子-軸承-套筒系統(tǒng),并分別以ANSYS和轉(zhuǎn)子動力學(xué)有限元法建立模型,對其中的軸承、支撐等進行線性彈簧阻尼處理。在ANSYS中以a和b兩種方式建立套筒部分模型,以轉(zhuǎn)子動力學(xué)有限元法建立降維模型模型。依據(jù)建立的ANSYS模型和有限元模型分別以Campbell圖方法和公式法進行了臨界轉(zhuǎn)速和振型的計算,并進行相互對比,驗證了模型的有效性,為后續(xù)研究提供支持。然后,依據(jù)模型分析了軸承、支撐剛度以及套筒結(jié)構(gòu)的存在對于臨界轉(zhuǎn)速的影響。通過對系統(tǒng)的不平衡穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析對比,驗證了降維模型在響應(yīng)計算中的有效性。依據(jù)降維模型進行了設(shè)備加速過程的位移響應(yīng)分析,為加速方式選擇提供依據(jù)。然后,對連接處剛度時變和碰撞故障兩種響應(yīng)進行了研究。比如連接間隙導(dǎo)致了時變剛度,響應(yīng)在時域中的表現(xiàn)對比健康機構(gòu)變成了與“呼吸”函數(shù)類似行為特性的周期穩(wěn)態(tài),以及其幅頻響應(yīng)曲線由于連接剛度損失導(dǎo)致了峰值位置的變形現(xiàn)象。在頻域上,出現(xiàn)了倍頻信號,進一步研究了間隙深度以及轉(zhuǎn)速對倍頻信號的影響。對于碰撞響應(yīng),在時域中,出現(xiàn)了峰值波動以及在某些情況下由非連續(xù)碰撞力組成的類正弦激勵引起的拍振現(xiàn)象,軸心軌跡也隨之發(fā)生了變形。頻域分析中也表現(xiàn)出了倍頻信號,而且相比于剛度時變,其頻域表現(xiàn)非常豐富,明顯的出現(xiàn)了低倍頻與高倍頻以及臨界轉(zhuǎn)速頻率甚至拍頻等。除了關(guān)注轉(zhuǎn)子故障信號之外,還關(guān)注了故障信號在套筒上表現(xiàn),認為套筒監(jiān)測點是故障信號的檢測備選方案。最后,進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析。對套筒固定方式的影響以及不同阻尼器設(shè)置方式振動抑制效果進行分析。研究結(jié)果認為球鉸結(jié)構(gòu)對于系統(tǒng)的振動抑制,快速穩(wěn)定以及信號測量等多方面有明顯優(yōu)勢,阻尼器縱置減振效果好于橫置。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH133
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文運算能力要求較高的缺點，比如基于此對其啟動加速付哦成，連接處剛度時變狀況和碰撞等進行動力學(xué)分析，為此后改進型長軸離心機的設(shè)計加工提供建模方案和動力學(xué)依據(jù)。1.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)研究現(xiàn)狀離心機轉(zhuǎn)子的研究首先是基于轉(zhuǎn)子動力學(xué)的研究，轉(zhuǎn)子機構(gòu)是工程常用機構(gòu)，所以國內(nèi)外對于轉(zhuǎn)子動力學(xué)的研究比較多且有了完整的理論，如鐘一諤[1],袁惠群[2]，Vance[3]等都有這方面綜合性的著作。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)是工程中最常見的機構(gòu)，對于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的研究方法起步也是比較早的，從一開始對于簡單機構(gòu)的無重量軸配合有質(zhì)量圓盤的建模方式，到后來實際結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜，比如從短軸到長軸，從同截面軸到變截面軸，從單跨到多跨，從薄圓盤到厚圓盤甚至錐形圓盤等，這些變化使得簡單的模型和計算方法不能夠滿足要求。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文第2章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模言模是研究轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性的基礎(chǔ)，本文剝離出的轉(zhuǎn)子-軸承-套筒系統(tǒng)子動力學(xué)有限元法建模對比商業(yè)軟件建模方法，幾種模型各有優(yōu)劣，分析研究提供支持。型介紹及參數(shù)查閱計算文研究模型為某廠廢料處理離心機，整體結(jié)構(gòu)示意圖如下,

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文第2章 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模言模是研究轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性的基礎(chǔ)，本文剝離出的轉(zhuǎn)子-軸承-套筒系統(tǒng)子動力學(xué)有限元法建模對比商業(yè)軟件建模方法，幾種模型各有優(yōu)劣，分析研究提供支持。型介紹及參數(shù)查閱計算文研究模型為某廠廢料處理離心機，整體結(jié)構(gòu)示意圖如下,

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4 周

本文編號：2767272