机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2011年
23期
82-91
,共10页
拉杆转子%接触刚度%非线性%分岔%稳定性
拉桿轉子%接觸剛度%非線性%分岔%穩定性
랍간전자%접촉강도%비선성%분차%은정성
针对周向拉杆转子轴承系统,将拉杆简化为无质量、受预紧的线性弹簧,得到周向拉杆提供的附加刚度矩阵和附加广义力矩;对具有粗糙表面的长方微元体进行有限元接触分析,得到不同载荷作用下的法向和切向界面接触刚度;计入界面接触刚度和周向预紧拉杆的影响,采用受轴向载荷的Timoshenko梁轴有限单元建立周向拉杆转子轴承系统的非线性动力学模型.基于系统的局部非线性特性进行自由度缩减后,运用结合预估-校正机理的Poincaré-Newton-Floquet方法对滑动轴承支承下周向拉杆转子系统的非线性动力特性进行研究,得到不同转速和质量偏心下系统稳态周期解的稳定性边界和分岔形式.结果表明,系统存在同步周期解、准周期解和倍周期解对应的参数区域,随着转速的增加,当质量偏心较小时,周期解发生准周期分岔,当质量偏心较大时,周期解发生倍周期分岔.考虑界面接触刚度后,系统的分岔失稳转速降低;预紧不均时,系统在更低的不平衡量下发生倍周期分岔.
針對週嚮拉桿轉子軸承繫統,將拉桿簡化為無質量、受預緊的線性彈簧,得到週嚮拉桿提供的附加剛度矩陣和附加廣義力矩;對具有粗糙錶麵的長方微元體進行有限元接觸分析,得到不同載荷作用下的法嚮和切嚮界麵接觸剛度;計入界麵接觸剛度和週嚮預緊拉桿的影響,採用受軸嚮載荷的Timoshenko樑軸有限單元建立週嚮拉桿轉子軸承繫統的非線性動力學模型.基于繫統的跼部非線性特性進行自由度縮減後,運用結閤預估-校正機理的Poincaré-Newton-Floquet方法對滑動軸承支承下週嚮拉桿轉子繫統的非線性動力特性進行研究,得到不同轉速和質量偏心下繫統穩態週期解的穩定性邊界和分岔形式.結果錶明,繫統存在同步週期解、準週期解和倍週期解對應的參數區域,隨著轉速的增加,噹質量偏心較小時,週期解髮生準週期分岔,噹質量偏心較大時,週期解髮生倍週期分岔.攷慮界麵接觸剛度後,繫統的分岔失穩轉速降低;預緊不均時,繫統在更低的不平衡量下髮生倍週期分岔.
침대주향랍간전자축승계통,장랍간간화위무질량、수예긴적선성탄황,득도주향랍간제공적부가강도구진화부가엄의력구;대구유조조표면적장방미원체진행유한원접촉분석,득도불동재하작용하적법향화절향계면접촉강도;계입계면접촉강도화주향예긴랍간적영향,채용수축향재하적Timoshenko량축유한단원건립주향랍간전자축승계통적비선성동역학모형.기우계통적국부비선성특성진행자유도축감후,운용결합예고-교정궤리적Poincaré-Newton-Floquet방법대활동축승지승하주향랍간전자계통적비선성동력특성진행연구,득도불동전속화질량편심하계통은태주기해적은정성변계화분차형식.결과표명,계통존재동보주기해、준주기해화배주기해대응적삼수구역,수착전속적증가,당질량편심교소시,주기해발생준주기분차,당질량편심교대시,주기해발생배주기분차.고필계면접촉강도후,계통적분차실은전속강저;예긴불균시,계통재경저적불평형량하발생배주기분차.