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碰摩转子─滑动轴承系统的分岔与混沌

机械强度 2004年第6期26卷 596-599页

作者：孟泉王洪礼军事交通学院基础部天津300161 天津大学机械工程学院天津300072

以采用短轴承模型的 4自由度碰摩转子滑动轴承系统为力学模型 ,以转子角速度比、无量纲转子质量不平衡量、静子与转子刚度比和静子与转子间的动滑动摩擦因数为参变量 ,运用数值方法结合Floquet理论 ,研究系统稳态同步运动的分岔特性 ,... 详细信息

以采用短轴承模型的 4自由度碰摩转子滑动轴承系统为力学模型 ,以转子角速度比、无量纲转子质量不平衡量、静子与转子刚度比和静子与转子间的动滑动摩擦因数为参变量 ,运用数值方法结合Floquet理论 ,研究系统稳态同步运动的分岔特性 ,在一定的参数域内得到系统的倍周期分岔和Hopf分岔的分岔参数曲面 ,证实分岔后混沌运动的存在。研究结果表明 :大的静子转子刚度比或大的静子与转子间的动滑动摩擦因数均易于导致系统结构失稳 ,表现为它们均存在各自的临界值 ,超过这个临界值后 ,系统的稳定同步运动参数区域急剧缩小 ,在原先的稳定同步运动参数区域内将产生包括混沌运动在内的复杂运动。

关键词：碰摩转子滑动轴承系统临界值分岔混沌

碰摩和油膜耦合故障转子系统周期运动分岔分析

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振动与冲击 2008年第5期27卷 85-88页

作者：刘长利夏春明郑建荣闻邦椿华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110004

根据碰摩和油膜耦合故障转子系统的非线性动力学方程,利用求解非线性非自治动力系统周期解的延拓打靶算法,研究了该类转子系统在不平衡量-转速、碰摩间隙-转速参数域内周期运动的分岔及失稳规律,并与只含油膜故障的转子系统的分岔失稳... 详细信息

根据碰摩和油膜耦合故障转子系统的非线性动力学方程,利用求解非线性非自治动力系统周期解的延拓打靶算法,研究了该类转子系统在不平衡量-转速、碰摩间隙-转速参数域内周期运动的分岔及失稳规律,并与只含油膜故障的转子系统的分岔失稳规律进行了比较。结果发现:碰摩的出现和加剧,使得在较小偏心量下系统的失稳方式由倍周期分岔变为拟周期分岔形式。碰摩推迟了油膜涡动的产生,使得系统的失稳转速较高。碰摩间隙较大时,系统周期运动失稳转速值基本不变。

关键词：转子系统碰摩油膜分岔稳定性

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碰摩转子—轴承系统非线性动力学行为研究

航空动力学报 2004年第2期19卷 179-183页

作者：李振平张金换金志浩闻邦椿清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004

为了充分揭示碰摩转子系统复杂的非线性动力学行为,将多初始点分岔分析方法应用于碰摩转子—轴承系统的研究当中。通过对给定参数下转子系统响应的数值模拟,发现了比单初始点算法更加丰富的非线性现象,在一定的参数范围内该碰摩转子系... 详细信息

为了充分揭示碰摩转子系统复杂的非线性动力学行为,将多初始点分岔分析方法应用于碰摩转子—轴承系统的研究当中。通过对给定参数下转子系统响应的数值模拟,发现了比单初始点算法更加丰富的非线性现象,在一定的参数范围内该碰摩转子系统有多吸引子共存,并对解的演化过程进行了研究,结果很好地解释了碰摩转子系统中一些复杂的非线性现象。

关键词：碰摩转子—轴承系统非线性动力学多初始点分岔分析方法拟周期油膜压力

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基于定子振动的转子碰摩故障诊断方法研究

振动工程学报 2009年第4期22卷 391-394页

作者：孙云岭张永祥常汉宝海军工程大学船舶与动力学院湖北武汉430033

转子碰摩会引发转子和定子的振动,但由于转子系统的很多常见故障(如不对中、不平衡等)与碰摩故障的转子振动特征多有重复之处,在很大程度上限制了故障的有效诊断。于是以定子振动信号为诊断源,研究了碰摩故障的诊断技术。首先分析了定... 详细信息

转子碰摩会引发转子和定子的振动,但由于转子系统的很多常见故障(如不对中、不平衡等)与碰摩故障的转子振动特征多有重复之处,在很大程度上限制了故障的有效诊断。于是以定子振动信号为诊断源,研究了碰摩故障的诊断技术。首先分析了定子振动的机理,认为碰摩时定子受到冲击力作用,会引发定子固有频率振动,提出可采用共振解调法进行碰摩故障的诊断。利用IFFT方法进行了定子固有振动信号的分离,再进行希尔伯特变换,得到其包络信号,并对其进行谱分析,从而完成分析诊断过程。最后进行了单点碰摩和局部碰摩的故障模拟实验,结果表明定子高频固有振动包络信号可以揭示碰摩故障的发生,结合角度定位信号,可以对转子碰摩故障进行定位。

关键词：碰摩定子振动共振解调逆傅利叶变换

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高速转子轴承系统碰摩故障仿真研究

振动与冲击 2010年第9期29卷 77-81页

作者：张楠刘占生姜兴渭哈尔滨工业大学哈尔滨150001 北京航天动力研究所北京100076

应用非线性动力学理论对高速碰摩转子系统模型进行了研究,得出滑动轴承支撑下的碰摩转子系统的振动特征。研究了偏心距参数对系统振动特性的影响。对建立的碰摩故障的转子系统的动力学模型应用数值积分方法进行求解,得到系统的响应,利... 详细信息

应用非线性动力学理论对高速碰摩转子系统模型进行了研究,得出滑动轴承支撑下的碰摩转子系统的振动特征。研究了偏心距参数对系统振动特性的影响。对建立的碰摩故障的转子系统的动力学模型应用数值积分方法进行求解,得到系统的响应,利用幅频曲线、分岔图、三维谱图研究系统响应随转速、偏心量的变化规律。为准确诊断滑动轴承支撑下的转子碰摩故障、减小系统故障发生率和提高系统动力学特性具有重要意义。

关键词：转子轴承系统碰摩故障仿真

非稳态油膜力作用下非线性刚度转子系统的碰摩故障分析

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中国机械工程 2007年第15期18卷 1850-1854页

作者：吴敬东王娜侯秀丽闻邦椿沈阳化工学院沈阳110142 东北大学沈阳110004

研究了在非稳态油膜力作用下非线性刚度转子系统发生碰摩时的振动问题。建立了非稳态油膜力作用的非线性刚度转子-轴承系统碰摩模型,应用数值分析的方法对其进行研究。通过Poincare截面图、轴心轨迹图、波形图和频谱图,直观地显示了系... 详细信息

研究了在非稳态油膜力作用下非线性刚度转子系统发生碰摩时的振动问题。建立了非稳态油膜力作用的非线性刚度转子-轴承系统碰摩模型,应用数值分析的方法对其进行研究。通过Poincare截面图、轴心轨迹图、波形图和频谱图,直观地显示了系统在某些参数域中的运动状态。发现了由于油膜力作用出现油膜涡动和反向涡动现象以及倍周期分岔、概周期和混沌等复杂的动力学行为。数值分析结果为该类转子-轴承系统的设计和运行状态控制提供了理论参考。

关键词：非线性刚度转子碰摩非稳态油膜力混沌

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碰摩转子—油膜轴承系统的全局动力学研究

铁道科学与工程学报 2021年第2期18卷 494-501页

作者：曾旭焱侍玉青刘军郭遥兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 甘肃省轨道交通装备系统动力学与可靠性重点实验室甘肃兰州730070 湖南工商大学计算机与信息工程学院湖南长沙410205

考虑滑动轴承的非线性油膜力和转定子的碰摩力,建立了含碰摩故障的单盘转子-滑动轴承耦合系统动力学模型。运用四阶变步长的龙格-库塔-基尔法获得系统的非线性响应,利用Poincaré型的简单胞映射法对转子系统进行了全局动力学分析。研究... 详细信息

考虑滑动轴承的非线性油膜力和转定子的碰摩力,建立了含碰摩故障的单盘转子-滑动轴承耦合系统动力学模型。运用四阶变步长的龙格-库塔-基尔法获得系统的非线性响应,利用Poincaré型的简单胞映射法对转子系统进行了全局动力学分析。研究结果表明:随着转子转速的增加,系统存在多个周期解共存以及周期解与混沌解共存现象。最后列举了转子系统在不良参数条件下,通过合理控制系统的初值条件而获得理想系统响应的运用。

关键词：转子-轴承系统滑动轴承转子动力学碰摩吸引域

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一类转子碰摩映射的分叉分析

振动工程学报 2005年第4期18卷 389-394页

作者：张思进傅衣铭陆启韶湖南大学力学系湖南长沙410082 北京航空航天大学理学院北京100083

描述了碰摩转子系统一般运动情形下全局Po incaré映射的建立方法,建立了转子全局碰摩运动这种特殊碰摩运动的Po incaré映射解析形式,通过分析该映射,确定了碰摩运动周期解的存在条件以及分叉点的值;然后采用迭代方法分析了转子碰摩的P... 详细信息

描述了碰摩转子系统一般运动情形下全局Po incaré映射的建立方法,建立了转子全局碰摩运动这种特殊碰摩运动的Po incaré映射解析形式,通过分析该映射,确定了碰摩运动周期解的存在条件以及分叉点的值;然后采用迭代方法分析了转子碰摩的Po incaré映射不变集随主要参数变化的分叉情形,并与原非光滑碰摩转子系统的数值结果进行了对比,得到了比较一致的结论。

关键词：非线性振动转子系统碰摩 Poincaré映射分叉

含碰摩故障的转子-盘片-机匣系统动力学特性分析

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航空动力学报 2015年第8期30卷 1950-1957页

作者：马辉吴志渊太兴宇闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

以转子-盘片-机匣耦合系统为研究对象,基于ANSYS有限元软件建立有限元模型,通过实验测试得到的固有频率验证了模型的有效性;采用点点接触来模拟叶片和机匣之间的碰摩故障,并通过测试的响应数据,进一步验证了所采用模型的正确性和可行性... 详细信息

以转子-盘片-机匣耦合系统为研究对象,基于ANSYS有限元软件建立有限元模型,通过实验测试得到的固有频率验证了模型的有效性;采用点点接触来模拟叶片和机匣之间的碰摩故障,并通过测试的响应数据,进一步验证了所采用模型的正确性和可行性.最后,仿真分析了定转速情况下不同侵入量、定侵入量和定间隙下不同转速对系统动力学响应的影响.研究结果表明:叶尖碰摩主要激发高倍频成分,且在系统俯仰刚体模态频率附近会出现倍频幅值放大现象;定侵入量条件下,高转速碰摩情况时系统的频率成分减少,系统的法向碰摩力也随着转速的增大而变化;定间隙条件下,在高转速碰摩情况时倍频幅值会超过转频,在一次连续碰摩过程中会出现多次碰撞反弹现象.

关键词：旋转机械动力学特性转子-盘片-机匣系统碰摩接触