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非线性转子的低频振动失稳机理分析 被引量:23
1
作者 陈予恕 丁千 孟泉 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期113-117,共5页
包括两部分内容:1)材料内阻作用下转子自激振动的局部分岔分析;2)考虑湍流因素的滑动轴承油膜力作用下转子轴承系统油膜失稳机理的全面分析。结果表明,非线性转子的自激振动表现出复杂的动力学现象,这些低频振动现象的揭示,为... 包括两部分内容:1)材料内阻作用下转子自激振动的局部分岔分析;2)考虑湍流因素的滑动轴承油膜力作用下转子轴承系统油膜失稳机理的全面分析。结果表明,非线性转子的自激振动表现出复杂的动力学现象,这些低频振动现象的揭示,为工程上转子故障的识别和预防提供了理论依据。 展开更多
关键词 非线性转子 低频自激振动 材料内阻尼 油膜力 分岔
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转子-滑动轴承系统不对中-碰摩耦合故障分析 被引量:30
2
作者 刘杨 李炎臻 +2 位作者 石拓 马辉 闻邦椿 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期79-86,共8页
针对滑动轴承支撑下的转子系统发生不对中故障进而引起不对中-碰摩耦合故障的诊断问题,基于非线性有限元法,应用短轴承油膜力、等效不对中力矩及Hertz接触理论建立双盘不对中-碰摩耦合故障转子系统动力学模型,并通过增广的拉格朗日方法... 针对滑动轴承支撑下的转子系统发生不对中故障进而引起不对中-碰摩耦合故障的诊断问题,基于非线性有限元法,应用短轴承油膜力、等效不对中力矩及Hertz接触理论建立双盘不对中-碰摩耦合故障转子系统动力学模型,并通过增广的拉格朗日方法来处理接触约束条件,以保证转盘和机匣相互接触时满足边界渗透深度在规定的容差范围内。同时,结合试验研究分析了在不同转速条件时,滑动轴承支撑下的耦合故障转子系统的相关动力学特性。研究表明碰摩故障在耦合故障中处于主导地位,不对中故障主要会激发高倍频谱处于从属地位;并且随着转速的提高,系统频率成分以高倍频为主,逐步由拟周期运动进入混沌运动状态,同时由于不对中力矩与碰摩力的作用,油膜失稳现象局部被抑制,一、二阶油膜振荡现象均滞后显现。研究结果可为滑动轴承支撑下耦合故障转子系统故障诊断提供依据。 展开更多
关键词 轴承不对中 碰摩 双盘转子 耦合故障 滑动轴承 油膜力
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具有滑动轴承的稳态转子系统有限元建模分析 被引量:19
3
作者 曹树谦 丁千 +2 位作者 陈予恕 张宁 金宗武 《汽轮机技术》 EI 北大核心 1999年第6期347-350,354,共5页
对具有滑动轴承的稳态转子系统动态计算时的有限元建模问题进行了讨论,主要是讨论了滑动轴承油膜力及其在建模中的处理方式,提出了模拟油膜刚度的方法。经计算实例表明,运用这种方法建立的计算模型是合理的,结果准确。
关键词 滑动轴承 油膜力 油膜刚度 汽轮机 转子
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滑动轴承非线性动态油膜力及稳定性的研究 被引量:15
4
作者 杨金福 刘占生 +1 位作者 于达仁 解永波 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期501-504,597,共5页
在对有限长滑动轴承非线性压力分布函数及油膜力分析的基础上,定义了4个轴承流固耦合作用特征系数,同时根据轴承流固耦合运动能量转化的载荷平衡方程,提出了油膜-转子系统中轴承运行失稳的判据方程,解释了油膜力的作用机理,根据实例给... 在对有限长滑动轴承非线性压力分布函数及油膜力分析的基础上,定义了4个轴承流固耦合作用特征系数,同时根据轴承流固耦合运动能量转化的载荷平衡方程,提出了油膜-转子系统中轴承运行失稳的判据方程,解释了油膜力的作用机理,根据实例给出了轴承失稳的动力学特征。 展开更多
关键词 动力机械工程 转子 滑动轴承 非线性 稳定性 油膜力
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椭圆度对椭圆滑动轴承稳定性的影响 被引量:18
5
作者 张宏献 徐武彬 +2 位作者 王镇江 陈其兵 李冰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第20期2466-2469,共4页
建立了椭圆滑动轴承的油膜力力学模型,并采用基于Sommerfeld数的滑动轴承转子系统稳定性分析方法分析了该模型。利用量纲一运行参数op得到不同椭圆度误差的滑动轴承的稳定性临界曲线。结果表明:滑动轴承轴颈的椭圆度误差对滑动轴承转子... 建立了椭圆滑动轴承的油膜力力学模型,并采用基于Sommerfeld数的滑动轴承转子系统稳定性分析方法分析了该模型。利用量纲一运行参数op得到不同椭圆度误差的滑动轴承的稳定性临界曲线。结果表明:滑动轴承轴颈的椭圆度误差对滑动轴承转子系统有显著影响。 展开更多
关键词 椭圆滑动轴承 临界转速 油膜力 动力学稳定性
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非线性油膜力作用下滑动轴承涡动轨迹及稳定性分析 被引量:7
6
作者 武新华 刘荣强 夏松波 《振动工程学报》 EI CSCD 1996年第3期302-307,共6页
在考虑油膜惯性力的情况下,推导并求解了短轴承在紊流状态下轴颈运动微分方程,根据油膜力沿轴颈涡动轨迹上的作功大小,提出一种判别轴承稳定性的能量方法,最后通过计算实例,说明了油膜涡动与轴承稳定性的内在联系。
关键词 滑动轴承 稳定性 能量法 涡动轨迹 油膜力
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转子-滑动轴承系统松动-碰摩耦合故障分析 被引量:12
7
作者 刘杨 李炎臻 +2 位作者 太兴宇 董丽媛 闻邦椿 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期549-554,共6页
针对转子-滑动轴承系统发生松动故障进而引发松动-碰摩耦合故障的诊断问题,基于非线性有限元方法 ,应用非线性短轴承油膜力模型、松动刚度模型及Hertz接触理论建立双盘松动-碰摩耦合故障转子-滑动轴承系统的动力学模型。首先,研究并分... 针对转子-滑动轴承系统发生松动故障进而引发松动-碰摩耦合故障的诊断问题,基于非线性有限元方法 ,应用非线性短轴承油膜力模型、松动刚度模型及Hertz接触理论建立双盘松动-碰摩耦合故障转子-滑动轴承系统的动力学模型。首先,研究并分析了滑动轴承(油膜力)支撑下的健康转子系统的动力学特性;进而,通过对不同转速下耦合故障转子系统动力学特性的研究发现,滑动轴承支撑下的松动-碰摩耦合故障常常以碰摩故障特征为主,时域波形呈现下密上疏的波动形状,轴心轨迹表现为多个嵌套的"半椭圆形",这些故障特征可以作为诊断滑动轴承(油膜力)支撑下松动-碰摩耦合故障的一个理论依据。 展开更多
关键词 故障诊断 螺栓松动 碰摩 双盘转子 油膜力
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含横向裂纹的弹性转子-轴承系统的动力学研究 被引量:9
8
作者 李振平 金志浩 +1 位作者 徐培民 闻邦椿 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期468-471,共4页
以非线性动力学和转子动力学理论为基础 ,分析了含有裂纹的弹性转子 -轴承系统的复杂运动。针对短轴承油膜力强非线性的特点 ,用 Runge-Kutta法在较宽范围内研究了各参数对转子系统动态特性的影响 ,发现了丰富的非线性现象。研究表明该... 以非线性动力学和转子动力学理论为基础 ,分析了含有裂纹的弹性转子 -轴承系统的复杂运动。针对短轴承油膜力强非线性的特点 ,用 Runge-Kutta法在较宽范围内研究了各参数对转子系统动态特性的影响 ,发现了丰富的非线性现象。研究表明该裂纹转子 -轴承系统在工作转速较高时有 P-3运动窗口 ,而且随着裂纹深度的增加而增加 ,其结果可为转子 展开更多
关键词 非线性动力学 转子动力学 横向裂纹 弹性转子 轴承 系统动力学 油膜力 旋转机械 故障诊断
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考虑油膜力作用的船舶主推进系统冲击研究 被引量:8
9
作者 朱小平 冯奇 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2007年第4期653-660,共8页
舰船推进轴系是舰船动力装置的重要组成部分,它的稳定性是舰船生命力的基本保证。本文以舰船主推进轴系为研究对象,考虑了非线性油膜力的作用,在推进轴的非线性油膜力模型中,考虑了油膜涡动效应和挤压效应以及多个轴承油膜力的耦合影响... 舰船推进轴系是舰船动力装置的重要组成部分,它的稳定性是舰船生命力的基本保证。本文以舰船主推进轴系为研究对象,考虑了非线性油膜力的作用,在推进轴的非线性油膜力模型中,考虑了油膜涡动效应和挤压效应以及多个轴承油膜力的耦合影响,并考虑了轴承结构本身的刚度。文中采用弹性体动力学方法对推进轴建模,考虑了在外冲击作用下转速和轴承油膜力对于转轴冲击响应的影响,考虑横向运动与转动耦合作用,导出以非线性偏微分方程描述的舰船主推进轴的动力学方程,并用经典理论对其进行离散,最后采用龙格—库塔法进行数值仿真。实例分析指出转速对于转轴冲击响应的影响不可忽略。 展开更多
关键词 推进轴系 油膜力 弹性体动力学 冲击
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非线性油膜支承裂纹转子振动特性分析 被引量:7
10
作者 万方义 许庆余 华军 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期237-240,共4页
以具有无限长轴承和无限短轴承支承的横向裂纹转子为研究对象 ,分析在非线性油膜力与横向裂纹联合作用时 ,Jeffcott转子的动力特性 ,并将其与刚性支承情况进行比较。结果表明轴承油膜力的存在对裂纹转子的振动影响较大 ,一般将降低转子... 以具有无限长轴承和无限短轴承支承的横向裂纹转子为研究对象 ,分析在非线性油膜力与横向裂纹联合作用时 ,Jeffcott转子的动力特性 ,并将其与刚性支承情况进行比较。结果表明轴承油膜力的存在对裂纹转子的振动影响较大 ,一般将降低转子的振动 ,这样势必增加转子裂纹故障诊断的难度。所以 ,在进行裂纹转子的故障诊断时 ,必须考虑到支承条件的影响 。 展开更多
关键词 裂纹转子 故障诊断 油膜力 轴承 动力学模型
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滑动轴承油膜力Jacobi矩阵的一种快速算法 被引量:7
11
作者 肖忠会 王丽萍 郑铁生 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期67-70,共4页
基于变分不等方程理论,把滑动轴承油膜力及其Jacobi矩阵的求解转换为求解一组三对角矩阵代数方程,采用一种修正的追赶法同步快速求解。同时将系数矩阵分解为轴颈运动相关量和常矩阵乘积叠加的形式,常矩阵一次求得反复调用,大大减少冗余... 基于变分不等方程理论,把滑动轴承油膜力及其Jacobi矩阵的求解转换为求解一组三对角矩阵代数方程,采用一种修正的追赶法同步快速求解。同时将系数矩阵分解为轴颈运动相关量和常矩阵乘积叠加的形式,常矩阵一次求得反复调用,大大减少冗余运算。算例表明,采用本文算法,结果精度得到保证,运算时间大幅减少,能很好地揭示滑动轴承-转子系统的非线性动力特性。 展开更多
关键词 滑动轴承 油膜力 JACOBI矩阵 变分不等方程
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非线性挤压油膜阻尼器-转子系统周期解的分叉及稳定性分析 被引量:8
12
作者 焦映厚 陈照波 +1 位作者 夏松波 黄文虎 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第7期879-882,共4页
应用油膜力数据库方法获得非线性油膜力 ,采用非线性动力系统的稳定性及分叉理论对非线性挤压油膜阻尼器 转子系统非线性动力特性、非协调运动及周期解分叉的稳定性进行了分析。揭示了SFD 转子系统在特定参数范围内存在系统亚谐波、概... 应用油膜力数据库方法获得非线性油膜力 ,采用非线性动力系统的稳定性及分叉理论对非线性挤压油膜阻尼器 转子系统非线性动力特性、非协调运动及周期解分叉的稳定性进行了分析。揭示了SFD 转子系统在特定参数范围内存在系统亚谐波、概周期和混沌等非协调运动 ,及从同步周期运动分叉发生一系列倍周期运动、最后导致转子 轴承系统混沌运动的过程。数值计算得到了SFD 转子系统发生周期解分叉时的分叉点、分叉图及周期解分叉而失稳的 3种情况 :即鞍结分叉、Hopf分叉及倍周期分叉。最后采用Floquet理论对SFD 转子系统的稳定性进行了分析。研究结果为实际SFD 转子系统的设计和研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 挤压油膜阻尼器 动力特性 油膜力 教据库
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电动机轴承转子系统弱非线性主共振分析 被引量:6
13
作者 杨志安 孟佳佳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期13-17,共5页
以电动机轴承转子系统为研究对象,考虑转子系统受不平衡磁拉力、油膜力、偏心力、阻尼力以及非对称刚度等因素的影响。应用牛顿第二定律建立电动机轴承转子系统的弱非线性振动方程模型,应用求解非线性方程的平均法,得到系统主共振的幅... 以电动机轴承转子系统为研究对象,考虑转子系统受不平衡磁拉力、油膜力、偏心力、阻尼力以及非对称刚度等因素的影响。应用牛顿第二定律建立电动机轴承转子系统的弱非线性振动方程模型,应用求解非线性方程的平均法,得到系统主共振的幅频响应方程。并分析电磁参数对系统主共振幅频响应曲线的影响,随着转子半径、气密磁隙和铁芯长度的增加,系统的幅频响应曲线均向右偏移。 展开更多
关键词 轴承转子 弱非线性 电磁力 油膜力 主共振 平均法
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Application of the Non-Stationary Oil Film Force Database 被引量:3
14
作者 WANG Wen, ZHANG Zhi ming, CHEN Xiao yiang School of Electromechanical Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China 《Journal of Shanghai University(English Edition)》 CAS 2001年第3期230-233,共4页
The technique of non stationary oil film force database for hydrodynamic bearing is introduced and its potential applications in nonlinear rotor dynamics are demonstrated. Through simulations of the locus of the sha... The technique of non stationary oil film force database for hydrodynamic bearing is introduced and its potential applications in nonlinear rotor dynamics are demonstrated. Through simulations of the locus of the shaft center aided by the database technique, nonlinear stability analysis can be performed and the natural frequency can be obtained as well. The easiness of 'assembling' the individual bush forces from the database to form the bearing force, makes it very convenient to evaluate the stability of various types of journal bearings. Examples are demonstrated to show how the database technique makes it possible to get technically abundant simulation results at the expense of very short calculation time. 展开更多
关键词 rotor dynamics oil film force hydrodynamic bearing DATABASE
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径向可倾瓦轴承静态特性分析
15
作者 韩院涛 张大义 +3 位作者 赵镇瑶 梁智超 孙赫 张靖煊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期203-218,共16页
径向可倾瓦轴承具有承载范围大、耐冲击、稳定性好等优点,广泛应用于大型高速旋转机械。为了选用合适参数的轴承,需要对比分析不同参数轴承的静态特性。本文通过有限差分法求解二维Reynolds方程,建立了详细的径向可倾瓦轴承油膜力求解流... 径向可倾瓦轴承具有承载范围大、耐冲击、稳定性好等优点,广泛应用于大型高速旋转机械。为了选用合适参数的轴承,需要对比分析不同参数轴承的静态特性。本文通过有限差分法求解二维Reynolds方程,建立了详细的径向可倾瓦轴承油膜力求解流程,在此基础上获得了轴承的流量、功率损耗、温升等静态特性,进而研究轴承关键参数对静态特性的影响规律。结果表明:可倾瓦轴承的承载力随着偏心率增大非线性增大,主要承载瓦的流量减小,功率损耗和油膜温升增大。宽径比和预负荷系数的增大可以提高轴承的承载力,但功率损耗以及油膜温升也增大;瓦块的支点最好置于瓦块中心位置,以提高承载力;瓦块数量增多可使油膜温升降低,但会降低承载能力。提出了非对称可倾瓦轴承,与对称瓦轴承相比,下瓦包角增大20%的非对称轴承,可使承载力提升31%,油膜温升降低16%。 展开更多
关键词 径向可倾瓦轴承 油膜力 静态特性 关键参数 非对称瓦
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转盘偏心距对不对中-碰摩转子动力学响应的影响
16
作者 张凌云 李銮 +2 位作者 贺晓莹 刘忠 熊中刚 《机床与液压》 北大核心 2024年第6期117-123,共7页
针对含转盘偏心的不对中-碰摩转子系统耦合故障导致的振动问题,建立不对中-碰摩耦合条件下的滑动轴承-转子系统动力学模型,考虑齿式联轴器不对中作用力、滑动轴承油膜力、转盘偏心距和碰摩等一系列强非线性的耦合。基于多参数、多目标... 针对含转盘偏心的不对中-碰摩转子系统耦合故障导致的振动问题,建立不对中-碰摩耦合条件下的滑动轴承-转子系统动力学模型,考虑齿式联轴器不对中作用力、滑动轴承油膜力、转盘偏心距和碰摩等一系列强非线性的耦合。基于多参数、多目标协同仿真得到关键参数与系统响应的关联关系,并引入最大碰摩力和电信领域中占空比的概念对转子模型的动力学特性进行量化表征。研究结果表明:不对中的存在导致系统产生了2×、4×等偶数倍频,系统的轴心轨迹呈现出“8”字形,偏心距的变化直接影响了系统的周期运动类型和分布,当偏心距由小变大时,系统的一二阶临界转速显著提高,直接限制了油膜力的响应幅值,但不会影响不对中产生的2×频率幅值。最后得到此模型合理的偏心距取值范围。 展开更多
关键词 不对中-碰摩 油膜力 偏心距
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碰摩转子-油膜轴承系统的非线性响应分析 被引量:6
17
作者 刘俊杰 张凌云 +1 位作者 尹凤伟 覃泽锋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1310-1315,共6页
为了更精确地描述转子-轴承系统,考虑非线性油膜力、碰摩力的影响,建立了一个非线性支撑的单盘碰摩转子-油膜轴承系统模型,并推导出系统的无量纲运动方程。采用四阶Runge-Kutta法对方程进行了数值计算,综合运用分岔图、轴心轨迹图、Poin... 为了更精确地描述转子-轴承系统,考虑非线性油膜力、碰摩力的影响,建立了一个非线性支撑的单盘碰摩转子-油膜轴承系统模型,并推导出系统的无量纲运动方程。采用四阶Runge-Kutta法对方程进行了数值计算,综合运用分岔图、轴心轨迹图、Poincaré截面图及最大碰摩力图研究系统的动力学行为,分析偏心量以及转速比的变化对该系统的非线性动力学特性的影响。分析结果表明:随着偏心量的减小和转速比的增加,转定子间的碰摩力也会随之减小,系统的混沌区域也会减少,系统处于周期运动,从而能够提高系统的稳定性。 展开更多
关键词 碰摩 转子轴承系统 油膜力 分岔
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圆瓦滑动轴承油膜力近似解析模型 被引量:6
18
作者 王永亮 刘占生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第29期110-117,共8页
能够准确描述滑动轴承油膜力特性的数学模型是转子–轴承系统非线性动力学分析的基础和关键。该文针对圆瓦径向滑动轴承,基于周向动态π油膜边界条件,利用分离变量法,将雷诺方程分解为类似长轴承模型方程和轴向压力方程,获得圆瓦轴承油... 能够准确描述滑动轴承油膜力特性的数学模型是转子–轴承系统非线性动力学分析的基础和关键。该文针对圆瓦径向滑动轴承,基于周向动态π油膜边界条件,利用分离变量法,将雷诺方程分解为类似长轴承模型方程和轴向压力方程,获得圆瓦轴承油膜压力分布近似解析表达式。通过对油膜域内压力进行积分,得到圆瓦滑动轴承油膜力表达式。基于该文提出的模型,研究了圆瓦轴承油膜压力分布,对比分析该文模型与长轴承、短轴承、有限差分法模型,结果表明该文模型能够在较宽长径比范围较准确地描述圆瓦轴承油膜特性。基于该文模型对刚性转子–轴承系统进行动力学特性分析,仿真结果验证了该文模型的有效性。 展开更多
关键词 有限长轴承 分离变量 油膜力 近似解析模型
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大型旋转机械中非线性因素综述 被引量:4
19
作者 郑惠萍 《河北科技大学学报》 CAS 1999年第3期82-86,共5页
综述了大型旋转机械中存在的非线性因素及目前的研究现状
关键词 非线性因素 旋转机械 大型 转子系统
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汽轮机转子在气流力和油膜力作用下的非线性动力学特性 被引量:5
20
作者 辛晓辉 曹树谦 丁千 《非线性动力学学报》 2005年第1期45-52,共8页
为了分析转子在油膜力和气流激振力共同作用下的非线性振动特性,本文以短轴承支撑的不平衡刚性对称Jeffcott转子系统为研究对象,首先分析转子在非稳态油膜力作用下的振动特性,然后分析转子在油膜力和气流激振力共同作用下的非线性振... 为了分析转子在油膜力和气流激振力共同作用下的非线性振动特性,本文以短轴承支撑的不平衡刚性对称Jeffcott转子系统为研究对象,首先分析转子在非稳态油膜力作用下的振动特性,然后分析转子在油膜力和气流激振力共同作用下的非线性振动特性。采用数值模拟的方法研究了系统的分岔和混沌特性,计算结果表明,考虑气流激振力和油膜力共同作用下的转子系统与仅考虑油膜力的转子系统相比,在相对进气速度v=30m/s时,随着无量纲转速ω的增加。二者都出现了周期运动和混沌运动多次交替出现的复杂运动特性,但是前者首次出现倍周期分岔和混沌运动时的转运提前,在定转速情况下,随着v的增大,系统最终在经历周期运动之后进入混沌运动,而且圆盘中心的最大振幅随着v的增大而增大。 展开更多
关键词 转子 非线性 油膜力 气流力 分岔 混沌
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