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水轮发电机组转子-轴承系统横向振动特性分析 被引量:5
1
作者 马震岳 张雷克 陈婧 《黑龙江大学工程学报》 2010年第4期17-23,共7页
将非线性Capone油膜力模型与考虑电机磁极对数分布的不平衡磁拉力模型相结合,建立了水轮发电机组转子-轴承系统非线性动力学模型。基于Matlab语言程序采用4阶5级Runge-Kutta法对系统进行了数值分析计算。研究了在考虑与不考虑不平衡磁... 将非线性Capone油膜力模型与考虑电机磁极对数分布的不平衡磁拉力模型相结合,建立了水轮发电机组转子-轴承系统非线性动力学模型。基于Matlab语言程序采用4阶5级Runge-Kutta法对系统进行了数值分析计算。研究了在考虑与不考虑不平衡磁拉力的情况下,轴承长径比、转子质量偏心及轴颈间隙等参数的变化对转子轴心轨迹以及频域特性的影响。数值结果表明,同轴承长径比及转子质量偏心相比,轴颈间隙是影响系统轴心轨迹和频域特性的主要因素。相关结论可为进一步研究水轮发电机组在电磁和机械等结构参数共同作用下的运动特性提供部分参考。 展开更多
关键词 水轮发电机组 非线性振动 转子-轴承系统 非线性油膜力 不平衡磁拉力
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汽轮机组的数学机械化建模与算法分析 被引量:3
2
作者 王立国 方勃 +2 位作者 崔颖 徐殿国 黄文虎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期83-87,共5页
对于大型汽轮发电机组,描述系统运行状态的微分方程相对复杂且维数很高,为对其进行解析分析,首先应用模态综合法建模得到降阶后的微分方程组,经代数变换后应用数学机械化方法进行解析建模分析。由于参加消元的节点位移变量均是线性变量... 对于大型汽轮发电机组,描述系统运行状态的微分方程相对复杂且维数很高,为对其进行解析分析,首先应用模态综合法建模得到降阶后的微分方程组,经代数变换后应用数学机械化方法进行解析建模分析。由于参加消元的节点位移变量均是线性变量,故消元时可保留油膜力表达式的非线性成分不变,这样就得到了维数相对较低且等式右端含有非线性油膜力表达式的代数方程组。为实现具有上述特点的代数方程组的求解,提出了既不同于解析法又与经典数值算法不完全相同的微分控制算法思想,据此实现对复杂汽轮发电机组转子系统的建模及对节点位移响应的分析与预测。 展开更多
关键词 数学机械化 微分控制算法 建模 非线性油膜力
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关于对流体激振及离心叶轮转子分岔特性的研究
3
作者 胡朋志 李同杰 孙启国 《兰州交通大学学报》 CAS 2006年第3期5-8,共4页
将叶轮转子系统简化为Jeffcott转子系统,并考虑到系统流体激振力,采用短轴承非线性油膜力模型,求出了在非线性油膜力作用下的运动微分方程,采用Runge-Kutte法计算了转子在不同转速下的响应,通过分岔图,轨迹图,相图和Poincare映射图,研... 将叶轮转子系统简化为Jeffcott转子系统,并考虑到系统流体激振力,采用短轴承非线性油膜力模型,求出了在非线性油膜力作用下的运动微分方程,采用Runge-Kutte法计算了转子在不同转速下的响应,通过分岔图,轨迹图,相图和Poincare映射图,研究了转子系统的分叉特性.并通过改变系统参数质量偏心,做了系统分岔特性的比较,结果表明流体激振力和质量偏心将影响系统的稳定性能. 展开更多
关键词 离心泵 流体激振力 转子动力学 非线性油膜力 分岔
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基于Poincare变换的滑动轴承非线性油膜力数据库方法 被引量:35
4
作者 孟志强 徐华 朱均 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期223-227,共5页
运用状态空间 Poincare变换使径向滑动轴承动力系统的部分状态变量由无限区间变换到有限区间 .在经过变换的状态空间中求解 Reynolds方程 ,建立了径向滑动轴承非线性油膜力数据库及相应的插值拟合程序 ,实现了非线性油膜力的快速准确获... 运用状态空间 Poincare变换使径向滑动轴承动力系统的部分状态变量由无限区间变换到有限区间 .在经过变换的状态空间中求解 Reynolds方程 ,建立了径向滑动轴承非线性油膜力数据库及相应的插值拟合程序 ,实现了非线性油膜力的快速准确获得 .通过滑动轴承 -转子系统运动瞬态分析和 展开更多
关键词 滑动轴承 非线性油膜力 Poincare变换 数据库
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不同油膜力模型下转子-圆柱轴承系统的动力学分析 被引量:16
5
作者 焦映厚 李明章 陈照波 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期46-50,共5页
为了给实际转子-圆柱轴承系统进行非线性动力学分析和设计提供切实有效的非线性油膜力模型,分析了各种圆柱轴承非线性油膜力模型的计算精度和计算速度.对实际转子-圆柱轴承系统响应的相对误差、计算速度和非线性动力学特性进行了分析和... 为了给实际转子-圆柱轴承系统进行非线性动力学分析和设计提供切实有效的非线性油膜力模型,分析了各种圆柱轴承非线性油膜力模型的计算精度和计算速度.对实际转子-圆柱轴承系统响应的相对误差、计算速度和非线性动力学特性进行了分析和比较,结果表明:综合考虑动力学特性,计算精度和计算速度几方面因素,数据库方法应为优先推荐采用的模型,其次为变分法模型.为旋转机械转子-圆柱轴承系统的非线性动力学分析和设计提供了必要的理论基础. 展开更多
关键词 非线性油膜力 椭圆轴承 转子系统
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非线性油膜力和啮合力作用下齿轮系统的振动特性研究 被引量:16
6
作者 刘占生 崔亚辉 +1 位作者 叶建槐 王永亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第23期84-91,共8页
同时考虑非线性齿轮啮合力和非线性油膜力的影响,建立齿轮-转子-滑动轴承系统的动力学模型。研究2种强非线性因素的共同作用下,系统的非线性动态响应。研究结果表明:转速相对较低时,非线性啮合力对系统振动的影响较大;随着转速的升高,... 同时考虑非线性齿轮啮合力和非线性油膜力的影响,建立齿轮-转子-滑动轴承系统的动力学模型。研究2种强非线性因素的共同作用下,系统的非线性动态响应。研究结果表明:转速相对较低时,非线性啮合力对系统振动的影响较大;随着转速的升高,非线性油膜力对振动的影响逐渐增大,并出现"半频涡动"现象,而非线性啮合力的作用相对减小;在一定的转速范围内,"半频涡动"引起的频率成分的振幅甚至超过不平衡质量引起的1倍频的振幅。这是考虑非线性油膜力和非线性啮合力作用时得到的新的结论,这些结论是过去采用线性油膜力模型时难以得到的。 展开更多
关键词 齿轮-转子-滑动轴承系统 非线性振动 非线性油膜力 非线性啮合力
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不对中联轴器-柔性转子系统非线性动力学行为 被引量:18
7
作者 李自刚 李明 江俊 《动力学与控制学报》 2014年第1期30-35,共6页
主要研究了在滑动轴承支承下转子间具有平行不对中故障的柔性联转子系统非线性动力学行为.首先,在考虑到联轴器的连接刚度后,基于两转子间运动的几何关系和位移约束条件推导了在非线性油膜力作用下平行不对中转子系统的动力学模型,理论... 主要研究了在滑动轴承支承下转子间具有平行不对中故障的柔性联转子系统非线性动力学行为.首先,在考虑到联轴器的连接刚度后,基于两转子间运动的几何关系和位移约束条件推导了在非线性油膜力作用下平行不对中转子系统的动力学模型,理论分析表明该系统是一个含有时变系数和强非线性特征的11自由度非自治系统.然后采用数值方法重点分析了系统的非线性振动特性,例如,系统的轴心轨迹、频谱相应,Poincaré截面等.结果表明:在较低转速时,转子的涡动轨迹在较小的范围内作同步振荡;随着转速的提高,系统出现倍周期分叉现象,以及准周期、混沌运动等复杂的非线性动力学行为.最后讨论了联轴器的连接刚度对系统运动特性的影响. 展开更多
关键词 转子不对中 联轴器刚度 约束关系 非线性油膜力
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液体静压导轨转台轴向振动的动力学建模与分析 被引量:15
8
作者 叶红玲 郑小龙 +1 位作者 沈静娴 刘赵淼 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期218-225,共8页
该文从Navier-Stokes方程着手,通过量纲分析略去微小量,再结合定流量供油的圆形油腔液体静压导轨系统油膜承载力模型,建立了液体静压导轨系统带有速度项的非线性油膜力模型,进而建立了液体静压导轨系统转台的动力学方程。同时,利用数值... 该文从Navier-Stokes方程着手,通过量纲分析略去微小量,再结合定流量供油的圆形油腔液体静压导轨系统油膜承载力模型,建立了液体静压导轨系统带有速度项的非线性油膜力模型,进而建立了液体静压导轨系统转台的动力学方程。同时,利用数值计算,并针对不同变量情况对液体静压导轨转台进行了动力学性能分析,研究结果对于深入研究液体静压转台系统的力学性能提供了理论依据。 展开更多
关键词 NAVIER-STOKES方程 液体静压导轨 非线性油膜力 动力学分析 数值模拟
原文传递
转子─轴承系统非线性失稳因素分析 被引量:9
9
作者 焦映厚 陈照波 +1 位作者 夏松波 刘永光 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期5-7,共3页
对引起转子-轴承系统失稳的主要因素:非线性油膜力、转轴材料的内摩擦、动压密封力、蒸汽激振力进行了分析非线性油膜力对转子-轴承系统的稳定性影响最大,应重点分析和研究在非线性油膜力作用下转子-轴承系统的稳定性、响应及动力学... 对引起转子-轴承系统失稳的主要因素:非线性油膜力、转轴材料的内摩擦、动压密封力、蒸汽激振力进行了分析非线性油膜力对转子-轴承系统的稳定性影响最大,应重点分析和研究在非线性油膜力作用下转子-轴承系统的稳定性、响应及动力学行为.动态密封力、材料内阻尼、蒸汽激振力对转子-轴承系统的稳定性均有影响.因此在进行转子-轴承系统的稳定性研究及动力学设计时均应考虑这些非线性因素. 展开更多
关键词 稳定性 非线性油膜力 动力学 转子-轴承系统
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横向流体激振力作用下的不平衡离心叶轮转子分岔特性研究 被引量:11
10
作者 李同杰 孙启国 王娟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期144-146,150,共4页
将叶轮转子系统简化为Jeffcott转子,建立了不平衡离心叶轮转子在非线性横向流体激振力和非线线轴承油膜力作用下的振动模型,并推导了系统的无量纲运动方程。运用数值积分法研究了系统的分岔特性。最后分析了横向流体激振力以及叶轮不平... 将叶轮转子系统简化为Jeffcott转子,建立了不平衡离心叶轮转子在非线性横向流体激振力和非线线轴承油膜力作用下的振动模型,并推导了系统的无量纲运动方程。运用数值积分法研究了系统的分岔特性。最后分析了横向流体激振力以及叶轮不平质量对离心叶轮系统动力学性能的影响。 展开更多
关键词 离心泵 流体激振力 非线性油膜力 分岔
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发电机组轴承非线性油膜力的快速算法研究 被引量:11
11
作者 肖忠会 刘大全 +1 位作者 张文 郑铁生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期144-148,共5页
基于变分不等方程理论和降维方法,文中把求解发电机组滑动轴承的压力分布问题离散化为三对角阵代数互补问题的求解,并提出了针对性的快速求解方法,得到了求解滑动轴承非线性油膜力的高效算法。算例表明,与二维有限元互补算法相比,文中... 基于变分不等方程理论和降维方法,文中把求解发电机组滑动轴承的压力分布问题离散化为三对角阵代数互补问题的求解,并提出了针对性的快速求解方法,得到了求解滑动轴承非线性油膜力的高效算法。算例表明,与二维有限元互补算法相比,文中算法的结果在精度得到保证的前提下,运算时间可节省99%以上。 展开更多
关键词 对角阵 互补问题 快速求解 变分不等方程 非线性油膜力 快速算法 算例 滑动轴承 节省 精度
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可控节流液体静压主轴回转精度提升的机理研究 被引量:10
12
作者 胡灿 熊万里 +1 位作者 孙文彪 原帅 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期160-168,共9页
可控节流技术可以显著提高液体静压主轴的刚度和回转精度,在工程上已得到实验证实,但是液体静压主轴在可控节流条件下是如何提高回转精度的过渡过程一直不明确。利用现有的液体静压主轴理论,还不能定量解释可控节流静压主轴从不平衡状... 可控节流技术可以显著提高液体静压主轴的刚度和回转精度,在工程上已得到实验证实,但是液体静压主轴在可控节流条件下是如何提高回转精度的过渡过程一直不明确。利用现有的液体静压主轴理论,还不能定量解释可控节流静压主轴从不平衡状态到平衡状态、以及稳态回转误差显著缩小的过渡过程。在考虑轴颈惯性力和非线性油膜力的基础上,根据可控节流器的工作原理和节流特性,建立了可控节流液体静压主轴动态轴心轨迹的理论模型,利用该模型进行数值模拟对过渡过程中的一系列物理现象做出了合理的定量解释。研究发现,在轴承结构参数和液压系统参数相同的条件下,可控节流主轴相比于固定节流可以显著缩短轴心轨迹的过渡过程响应时间、减小轴颈偏心位移、降低主轴稳态回转误差,从理论上揭示了可控节流器可以提高液体静压主轴油膜刚度和回转精度的物理机理。 展开更多
关键词 液体静压主轴 可控节流器 轴心轨迹 非线性油膜力
原文传递
求滑动轴承非线性油膜力的加权有限元方法 被引量:5
13
作者 王丽萍 刘大全 +1 位作者 张文 郑铁生 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期163-167,156,共6页
基于流体润滑的变分不等方程理论,提出加权有限元方法求滑动轴承非线性油膜力。选择了适当的权函数后,可用一维单元来逼近二维问题,且极少的单元划分即可达到相当高精度。采用一维线性元离散化的系数矩阵为对称三对角阵,可通过修正的追... 基于流体润滑的变分不等方程理论,提出加权有限元方法求滑动轴承非线性油膜力。选择了适当的权函数后,可用一维单元来逼近二维问题,且极少的单元划分即可达到相当高精度。采用一维线性元离散化的系数矩阵为对称三对角阵,可通过修正的追赶法,无需迭代直接求得满足离散变分不等方程的解。计算结果表明,与二维有限元方法相比,算法可达到千分位精度,而计算时间大为缩短。 展开更多
关键词 滑动轴承 油膜力 加权函数 有限元 变分不等方程
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考虑非线性油膜力的转子系统稳态响应的研究 被引量:5
14
作者 李晓峰 王立平 +1 位作者 史铁林 杨叔子 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第6期57-59,共3页
利用有限元方法对故障转子系统进行动态仿真,在有限元模型中采用了铁木辛柯梁理论,包含了陀螺力矩、转动惯量、剪切变形以及轴的不对称、偏心的影响;利用有限长轴承理论,将非线性油膜力对转子系统的影响加入有限元模型中.
关键词 故障诊断 非线性油膜力 轴承 转子系统 稳态响应
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一种滑动轴承非线性油膜力变分近似计算方法 被引量:6
15
作者 孟志强 张功学 +1 位作者 朱均 袁小阳 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期141-144,共4页
基于变分原理,在π油膜假设条件下,利用无限长轴承的压力解,给出了滑动轴承非线性油膜力的近似表达式,同时在实际轴承参数条件下,对比分析了计算结果及数值解,发现该计算结果具有较高精度.
关键词 非线性油膜力 变分原理 滑动轴承 近似计算
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随机水力激励下机组轴系的动力响应 被引量:6
16
作者 白冰 张立翔 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期398-403,423,共7页
简要分析了水轮发电机组轴系上的作用力,包括导轴承上的非线性油膜力、转子与转轮上的机械不平衡力、转子上的不平衡磁拉力和转轮上的水力不平衡力.采用零均值i.i.d.随机数序列模拟作用于水轮机转轮上的随机水力激励,通过调整随机数方... 简要分析了水轮发电机组轴系上的作用力,包括导轴承上的非线性油膜力、转子与转轮上的机械不平衡力、转子上的不平衡磁拉力和转轮上的水力不平衡力.采用零均值i.i.d.随机数序列模拟作用于水轮机转轮上的随机水力激励,通过调整随机数方差来改变随机水力激励的大小,建立了水轮发电机组轴系的非线性动力学模型.求解得到了机组轴系关键部位(转子、转轮和3个导轴承)响应的时域波形图、轴心轨迹图、频谱图和庞加莱图,以及系统响应的分岔图.结果表明:水轮机转轮上作用的随机水力激励对于轴系上部的上导轴承、发电机转子影响较小,对于下导轴承影响适中,对于轴系下部的水导轴承和水轮机转轮影响比较大.随着随机水力激励增强,水导轴承处和水轮机转轮处轴的横向摆度均发生明显的分叉,已明显影响了轴系的振动形态和振动稳定性. 展开更多
关键词 水轮发电机组 轴系 动力响应 随机水力激励 非线性磁拉力 非线性油膜力
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不同故障下水轮发电机组轴系的振动特性研究
17
作者 聂赛 杨雄 +6 位作者 卢俊琦 章志平 秦程 孙洁 冯陈 张玉全 郑源 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期178-182,146,共6页
水轮发电机组的振动往往由水-机-电耦合因素引起,分析单一故障及多因素耦合故障下的轴系振动对机组稳定运行和厂房结构安全至关重要。采用四阶龙格-库塔法分别求解了不平衡磁拉力、碰摩力、非线性油膜力单独作用或耦合作用下的发电机和... 水轮发电机组的振动往往由水-机-电耦合因素引起,分析单一故障及多因素耦合故障下的轴系振动对机组稳定运行和厂房结构安全至关重要。采用四阶龙格-库塔法分别求解了不平衡磁拉力、碰摩力、非线性油膜力单独作用或耦合作用下的发电机和水轮机振动特性。结果表明,仅考虑不平衡磁拉力或仅考虑碰摩力时,轴系的运动特性主要表现为周期运动状态和拟周期运动状态;在多因素耦合作用下,轴系的运动特性将会变得更为复杂,表现为以拟周期运动和混沌运动为主,间歇性出现周期运动。研究结果可为水电站的安全、稳定、优化运行提供更多的理论依据。 展开更多
关键词 水轮发电机组 不平衡磁拉力 碰摩力 非线性油膜力 轴系振动
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转子-轴承-密封耦合系统的非线性振动特性研究 被引量:6
18
作者 刘焰明 朱汉华 +1 位作者 范世东 张绪猛 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期32-35,66,共5页
结合短轴承非线性油膜力模型和Muszynska密封力模型,运用数值积分方法分析了转子-轴承-密封耦合系统的非线性动力学特性,针对转速对耦合系统动态响应的影响进行了仿真计算,并利用转子中心分岔图、轨迹图、Poinca-re映射图、功率谱图分... 结合短轴承非线性油膜力模型和Muszynska密封力模型,运用数值积分方法分析了转子-轴承-密封耦合系统的非线性动力学特性,针对转速对耦合系统动态响应的影响进行了仿真计算,并利用转子中心分岔图、轨迹图、Poinca-re映射图、功率谱图分析了耦合系统的非线性动力学特性。理论分析表明:随着转速的变化,耦合系统呈现复杂的动力学行为,产生了包括单周期、3倍周期、拟周期等振动现象。 展开更多
关键词 非线性振动 非线性油膜力 转子 轴承 密封
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考虑接触效应的拉杆转子非线性动力学特性分析 被引量:6
19
作者 申鹏 刘潇波 +2 位作者 赵立 闫建勇 柳亦兵 《风机技术》 2019年第2期82-87,共6页
本文建立了两盘拉杆式转子轴承系统动力学模型,模型受不平衡力和非线性油膜力激励,拉杆转子轮盘之间接触刚度由接触理论计算得到,采用4阶龙格库塔法进行求解,并使用分岔图和Poincare映射对比分析了不同的转速下,拉杆转子与单盘整体转子... 本文建立了两盘拉杆式转子轴承系统动力学模型,模型受不平衡力和非线性油膜力激励,拉杆转子轮盘之间接触刚度由接触理论计算得到,采用4阶龙格库塔法进行求解,并使用分岔图和Poincare映射对比分析了不同的转速下,拉杆转子与单盘整体转子的非线性动特性的差异。通过研究得到以下结论:随着转速变化,相比于单盘整体式转子,考虑盘间接触效应的影响会使系统非线性动力学行为更加复杂,在中高转速范围内拉杆转子系统响应状态在周期运动与准周期运动或混沌运动状态之间出现多次反复,拉杆转子系统初次发生分岔的转速值变大,响应的幅值减小,在低转速范围内,盘间接触状态对系统状态影响较小,系统不受转速变化影响。 展开更多
关键词 拉杆转子系统 接触刚度 非线性油膜力 非线性动力学 分岔图 Poincare图
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不对称润滑工况下碰摩转子—轴承系统的动力学分析 被引量:2
20
作者 陈宏 李小彭 +1 位作者 张晓伟 闻邦椿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第18期1647-1650,共4页
在考虑非线性油膜力的基础上 ,建立了具有碰摩故障的转子 -轴承系统的动力学模型。研究了具有碰摩故障的转子在两支承轴承使用相同和不同粘度润滑剂时的动力学行为 ,发现随着一端轴承润滑油粘度的降低 ,转子的混沌区域和拟周期区域扩大... 在考虑非线性油膜力的基础上 ,建立了具有碰摩故障的转子 -轴承系统的动力学模型。研究了具有碰摩故障的转子在两支承轴承使用相同和不同粘度润滑剂时的动力学行为 ,发现随着一端轴承润滑油粘度的降低 ,转子的混沌区域和拟周期区域扩大了。该结果为采用不同粘度润滑剂的转子 展开更多
关键词 转子—轴承系统 混沌 碰摩 故障 非线性油膜力 润滑油 粘度
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