基础松动-碰摩转子系统的混沌特性研究 被引量：30

1

作者 罗跃纲 曾海泉 +1 位作者 李振平 闻邦椿 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期184-188,共5页

建立了带有支座松动故障的转子系统局部碰摩动力学模型 ,利用数值积分和 Poincaré映射方法 ,对转子系统由于支座松动与局部碰摩耦合故障导致的非线性动力学行为进行了数值仿真研究 ,给出了系统响应随转子转动频率和偏心量变化的分... 建立了带有支座松动故障的转子系统局部碰摩动力学模型 ,利用数值积分和 Poincaré映射方法 ,对转子系统由于支座松动与局部碰摩耦合故障导致的非线性动力学行为进行了数值仿真研究 ,给出了系统响应随转子转动频率和偏心量变化的分岔图和最大 L yapunov指数图 ,分析了基础松动质量对转子系统动力学行为的影响 ,以及一些典型的 Poincaré截面图、相平面图、轴心轨迹和幅值谱图等。通过对某风机发生碰摩与基础松动耦合故障时的实测结果验证了数值分析的正确性。研究结果为旋转机械的故障诊断提供了理论基础和参考。 展开更多

关键词 转子系统 松动故障 碰摩 混沌 耦合故障 风机 故障诊断 旋转机械

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带有支座松动故障的转子—轴承系统的混沌特性 被引量：27

2

作者 褚福磊 方泽南 张正松 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期60-63,共4页

应用现代非线性动力学理论，分析了带有一端支座松动故障的简单转子系统的复杂运动现象，讨论了转速变化时系统具有的多种形式的周期、拟周期和混沌运动。在拟周期与混沌运动的轨道中，轨迹的方向性可以更清楚地表现出来。这类系统的某... 应用现代非线性动力学理论，分析了带有一端支座松动故障的简单转子系统的复杂运动现象，讨论了转速变化时系统具有的多种形式的周期、拟周期和混沌运动。在拟周期与混沌运动的轨道中，轨迹的方向性可以更清楚地表现出来。这类系统的某些周期运动的映射点结构具有慢变特性，有些表现为长时间下的拟周期运动；另外某些Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射点的结构随时间的变化出现分岔。系统的这些复杂运动特征可望用来诊断这一故障。 展开更多

关键词 转子系统 支座松动 混沌 故障诊断 轴承

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转子系统支承松动的非线性动力学及故障特征 被引量：14

3

作者 李振平 罗跃纲 +1 位作者 姚红良 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1048-1051,共4页

以转子动力学和非线性动力学理论为基础,分析了带有一端轴承支座松动的弹性转子系统的复杂非线性现象·针对非线性转子 轴承系统的具体特点,采用短轴承油膜力模型,应用Runge Kutta数值积分方法,得到系统在某些参数域中的分岔图、时... 以转子动力学和非线性动力学理论为基础,分析了带有一端轴承支座松动的弹性转子系统的复杂非线性现象·针对非线性转子 轴承系统的具体特点,采用短轴承油膜力模型,应用Runge Kutta数值积分方法,得到系统在某些参数域中的分岔图、时间历程、相图、轨迹图,以及Poincare映射和频谱图,直观地显示了系统的某些运动状态·研究结果表明,松动转子系统在一定条件下松动端轴心轨线图呈'柱状'结构,松动端轴承支座在转速较低时处于微幅运动状态·该研究结果对于更好地了解松动转子系统的故障特征及其诊断提供理论参考· 展开更多

关键词 转子轴承系统 松动 混沌 拟周期 非线性动力学

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支承松动故障转子系统共振区动态特性分析 被引量：13

4

作者 姚红良 刘长利 +1 位作者 张晓伟 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期798-801,共4页

根据工程实际,建立了松动故障转子系统的非线性动力学模型,利用KBM法对模型进行分析,得到故障转子在共振区的动力学行为特征如共振区提前且持续区间较长,二倍频、三倍频等高次谐波明显以及故障转子系统具有'软式'非线性特性等;... 根据工程实际,建立了松动故障转子系统的非线性动力学模型,利用KBM法对模型进行分析,得到故障转子在共振区的动力学行为特征如共振区提前且持续区间较长,二倍频、三倍频等高次谐波明显以及故障转子系统具有'软式'非线性特性等;分析了支承刚度、转轴刚度等系统参数对松动故障转子系统非线性特性的影响·与已有文献的实验结果比较,结论与实验结果比较吻合·结果可为该类故障转子系统的监测和故障诊断提供参考· 展开更多

关键词 支承松动 KBM法 高次谐波 共振 故障诊断 跳跃现象

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松动裂纹转子轴承系统周期运动分岔及稳定性分析 被引量：10

5

作者 刘长利 郑建荣 +1 位作者 周炜 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期13-15,24,共4页

根据松动裂纹耦合故障转子轴承系统的非线性动力学方程,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶方法,研究了系统周期运动的分岔特性及其稳定性。研究发现,在较大和较小的偏心量作用下,系统的周期运动都由倍周期分岔而失稳,在适当的... 根据松动裂纹耦合故障转子轴承系统的非线性动力学方程,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶方法,研究了系统周期运动的分岔特性及其稳定性。研究发现,在较大和较小的偏心量作用下,系统的周期运动都由倍周期分岔而失稳,在适当的偏心量下,系统的周期运动以Hopf分岔形式失稳且稳定性较强。转轴裂纹和基础松动故障都使系统周期运动稳定性降低、系统Hopf分岔存在的偏心量范围变大。结论为转子轴承系统的安全稳定运行和振动的抑制及控制提供了理论参考。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 裂纹 基础松动 分岔 稳定性

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双盘三支撑转子轴承系统松动-碰摩耦合故障分析 被引量：14

6

作者 刘杨 太兴宇 +1 位作者 马辉 闻邦椿 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期977-982,共6页

针对由于支座松动而引起松动-碰摩耦合故障的转子-轴承系统,建立了双盘三支撑的松动-碰摩耦合故障转子系统力学模型和有限元模型.基于非线性有限元方法,使用松动端等效刚度模型及接触理论研究了碰摩刚度和松动刚度两个重要参数对系统动... 针对由于支座松动而引起松动-碰摩耦合故障的转子-轴承系统,建立了双盘三支撑的松动-碰摩耦合故障转子系统力学模型和有限元模型.基于非线性有限元方法,使用松动端等效刚度模型及接触理论研究了碰摩刚度和松动刚度两个重要参数对系统动力学特性的影响.通过对在不同碰摩刚度及不同松动刚度条件下的系统动力学特性的研究,发现松动-碰摩耦合故障常常以碰摩故障特征为主,并且时域波形高矮峰交替出现,轴心轨迹呈现"梯形",这一特性可以作为诊断松动-碰摩耦合故障的一个依据. 展开更多

关键词 支座松动 碰摩 双盘转子 耦合故障 等效刚度

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双跨松动转子-轴承系统周期运动稳定性 被引量：12

7

作者 罗跃纲 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期9-12,共4页

建立了带有支承松动故障的具有三轴承支承双跨弹性转子-轴承系统非线性动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性及失稳规律。双跨松动转子-轴承系统响应存在着周期运动、拟周... 建立了带有支承松动故障的具有三轴承支承双跨弹性转子-轴承系统非线性动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性及失稳规律。双跨松动转子-轴承系统响应存在着周期运动、拟周期运动和混沌运动等复杂的运动现象,系统以鞍结分岔形式失稳。在不同的转速下,系统会出现鞍结分岔和Hopf分岔等不同的分岔形式;在高转速区,松动端轴颈的运动轨迹呈现出特有的形状。研究结果为有效识别转子-轴承系统的基础松动故障提供了一定的参考。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 基础松动 稳定性 分岔 混沌

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旋转机械支座松动故障的实验 被引量：12

8

作者 马辉 孙伟 +1 位作者 刘杰 闻邦椿 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期134-137,共4页

在单跨转子模型实验台上,人为松动轴承座一侧的紧固螺栓,造成支承结构的弹性刚度减弱,模拟实际工程中存在的旋转机械松动故障。利用三维谱阵图、小波尺度图和轴心轨迹图对采集到的带有松动故障的竖直方向振动信号进行了分析。分析结果表... 在单跨转子模型实验台上,人为松动轴承座一侧的紧固螺栓,造成支承结构的弹性刚度减弱,模拟实际工程中存在的旋转机械松动故障。利用三维谱阵图、小波尺度图和轴心轨迹图对采集到的带有松动故障的竖直方向振动信号进行了分析。分析结果表明,在一阶临界转速附近会产生比较混乱的低频分量,出现了复杂的非线性现象,如出现拟周期、分岔等现象。在超过2倍临界转速后低频成分趋于稳定。 展开更多

关键词 旋转机械 小波尺度图 支座松动 实验

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双跨转子系统裂纹-松动耦合故障的非线性响应 被引量：10

9

作者 罗跃纲 闻邦椿 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期996-1001,共6页

建立了带有裂纹-支承松动耦合故障的具有三轴承支承的双跨弹性转子系统的动力学模型,并对系统裂纹、松动及其耦合故障对系统非线性动力学响应的影响进行了数值仿真研究.当只有裂纹故障时,在亚临界转速和超临界转速区均有拟周期运动;当... 建立了带有裂纹-支承松动耦合故障的具有三轴承支承的双跨弹性转子系统的动力学模型,并对系统裂纹、松动及其耦合故障对系统非线性动力学响应的影响进行了数值仿真研究.当只有裂纹故障时,在亚临界转速和超临界转速区均有拟周期运动;当只有松动故障时,在亚临界转速区为拟周期运动,而在超临界转速区为混沌运动.当出现裂纹-松动耦合故障时,松动故障的影响占主要地位,同时有较大范围的周期3运动区间出现.随着裂纹深度的增加,其影响作用逐渐增大.研究结果为转子-轴承系统故障诊断、动态设计和安全运行提供了理论参考. 展开更多

关键词 转子-轴承系统 裂纹 松动 非线性响应 拟周期 混沌

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高速列车滚动轴承支承松动系统动力学特性研究 被引量：12

10

作者 曹青松 郭小兵 +2 位作者 熊国良 向琴 周生通 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第21期87-95,共9页

作为列车走行部的关键零部件,轴箱滚动轴承支承松动故障会直接影响到车辆的运行平稳性。针对高速列车滚动轴承内圈与轴颈配合的松动问题,提出一种车体-构架-悬挂-滚动轴承-轮轨的垂向耦合动力学模型,并采用优化的四阶Runge-Kutta数值积... 作为列车走行部的关键零部件,轴箱滚动轴承支承松动故障会直接影响到车辆的运行平稳性。针对高速列车滚动轴承内圈与轴颈配合的松动问题,提出一种车体-构架-悬挂-滚动轴承-轮轨的垂向耦合动力学模型,并采用优化的四阶Runge-Kutta数值积分及试验方法,研究不同松动间隙、不同行驶速度下,高速列车滚动轴承支承松动系统的非线性动力学特性。结果表明:理论计算与试验结果较吻合,松动间隙的大小对未松动侧轴箱的振动响应影响不大,但对松动侧轴箱的振动响应有较大影响,且可使得系统的运动状态由近拟周期运动发展为混沌运动。列车低速行驶时松动侧轴箱振动幅值和振动速度均比高速行驶时更大,轴箱振动响应的低频成分只与行驶速度有关,不随松动间隙的改变而改变。 展开更多

关键词 高速列车 滚动轴承 支承松动 非线性动力学特性

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松动—裂纹耦合故障转子系统的非线性动力学行为研究 被引量：6

11

作者 李振平 闻邦椿 +1 位作者 张金换 黄世霖 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第22期1891-1895,共5页

以现代非线性动力学和转子动力学理论为基础,分析了带有一端轴承支座松动和裂纹耦合故障的弹性转子系统的复杂非线性现象。针对非线性转子—轴承系统的具体特点,采用短轴承油膜力模型,应用Runge—Kutta法数值模拟得到的系统在某些参数... 以现代非线性动力学和转子动力学理论为基础,分析了带有一端轴承支座松动和裂纹耦合故障的弹性转子系统的复杂非线性现象。针对非线性转子—轴承系统的具体特点,采用短轴承油膜力模型,应用Runge—Kutta法数值模拟得到的系统在某些参数域中的分岔图、Poincare映射和频谱图等反映了系统的运动状态,并分析了该耦合转子系统的故障特征,研究结果对该类转子—轴承系统的故障诊断和预防提供一定的参考。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 耦合故障 松动 裂纹 分岔

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双跨松动—碰摩转子—轴承系统周期运动稳定性 被引量：9

12

作者 罗跃纲 张松鹤 闻邦椿 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期894-898,共5页

建立带有支承松动—碰摩耦合故障的具有三轴承支承的双跨弹性转子系统的动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究系统周期运动的稳定性及失稳规律。双跨松动转子系统以鞍结分岔形式失稳,双跨碰摩转子... 建立带有支承松动—碰摩耦合故障的具有三轴承支承的双跨弹性转子系统的动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究系统周期运动的稳定性及失稳规律。双跨松动转子系统以鞍结分岔形式失稳,双跨碰摩转子系统则以Hopf分岔形式失稳,松动故障对松动—碰摩耦合故障转子—轴承系统稳定性的影响起主要作用,系统以鞍结分岔的形式失稳;在不同转速下,耦合故障转子—轴承系统会出现鞍结分岔、Hopf分岔和倍周期分岔等多种分岔形式。研究结果为有效识别转子—轴承系统的基础松动故障提供一定的参考。 展开更多

关键词 转子—轴承系统 基础松动 碰摩 稳定性 分岔

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关联维数在旋转机械支承系统状态监测中的应用 被引量：4

13

作者 滕丽娜 陈兆能 +1 位作者 佟德纯 童剑飞 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1377-1380,共4页

提出用关联维数来定量描述旋转机械支承系统的工作状态 ,进而对系统进行故障诊断 .文中首先采用迭代奇异值降噪算法对转子支承系统不同状态下的信号进行降噪处理 ,然后计算了信号的关联维数 .分析结果表明 ,系统不同运行状况对应的关联... 提出用关联维数来定量描述旋转机械支承系统的工作状态 ,进而对系统进行故障诊断 .文中首先采用迭代奇异值降噪算法对转子支承系统不同状态下的信号进行降噪处理 ,然后计算了信号的关联维数 .分析结果表明 ,系统不同运行状况对应的关联维数明显不同 ,因此可以用关联维数作为支承系统工作状态的特征参数 。 展开更多

关键词 旋转机械支承系统 状态监测 关联维数 支座松动 轴瓦间隙过大 故障诊断 分型维数

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含松动与碰摩的转子-轴承系统非线性行为分析 被引量：8

14

作者 孙保苍 叶启海 邱飞宇 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期30-33,共4页

以含松动与碰摩的转子-轴承系统为研究对象,采用一种新的短轴承非稳态油膜力公式和非稳态油膜转子-轴承系统碰摩的刚性约束非光滑模型建立系统的动力学方程,利用4阶Rounge-Kutta法求解非线性动力学方程,运用Mat-lab对系统进行数值模拟,... 以含松动与碰摩的转子-轴承系统为研究对象,采用一种新的短轴承非稳态油膜力公式和非稳态油膜转子-轴承系统碰摩的刚性约束非光滑模型建立系统的动力学方程,利用4阶Rounge-Kutta法求解非线性动力学方程,运用Mat-lab对系统进行数值模拟,通过分析相图、分岔图、Poincare截面图以及幅值谱图,得出系统丰富的非线性特性。结果表明含松动与碰摩的转子-轴承系统在工作转速较低时,轴承支座作微幅振动,随着转速增加,振动幅度也增加,在高速运转下系统处于混沌运动状态;含松动与碰摩的转子-轴承系统中松动端轴承支座在拟周期和混沌运动状态下的轴心轨迹松散,呈“柱状”结构,而未松动端在相同状态下轴心轨迹图结构紧凑,由此可以判断转子-轴承系统的松动故障。 展开更多

关键词 转子 支座松动 碰摩 非线性 分岔

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松动-碰摩耦合故障转子系统振动特性分析 被引量：7

15

作者 张靖 闻邦椿 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第2期182-185,220,共5页

针对动态油膜力下带有支座松动 碰摩耦合故障的转子 轴承系统的非线性动力学模型,采用数值模拟等方 法,考察其随转速比变化及改变最大松动间隙值时发生松动和碰摩故障的分岔与混沌特性,并分别与相同参数条件 下带有支座松动故障的... 针对动态油膜力下带有支座松动 碰摩耦合故障的转子 轴承系统的非线性动力学模型,采用数值模拟等方 法,考察其随转速比变化及改变最大松动间隙值时发生松动和碰摩故障的分岔与混沌特性,并分别与相同参数条件 下带有支座松动故障的转子系统和碰摩故障转子系统进行比较,得到如下结论:该耦合故障系统中碰摩与松动故障 主要发生在主共振区、油膜振荡区及转速比大于3.4的转速范围内,发生碰摩故障时系统运动多为混沌运动;随着 松动最大间隙值的减小,碰摩的转速范围越来越大,而发生松动的转速范围越来越小;两种故障的产生相对独立。 展开更多

关键词 转子-轴承系统 非线性动力学 支座松动 碰摩 耦合故障

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裂纹转子在支承松动时的振动特性研究 被引量：4

16

作者 刘元峰 赵玫 朱厚军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期118-121,共4页

以具有支承松动的Jeffcott裂纹转子为研究对象 ,分析了支承松动和轴上横向裂纹对转子系统刚度的影响 ,建立了转子系统振动的微分方程 ,并用数值方法分析了其振动特性。分析表明 ,转子在裂纹和支承松动这两种非线性因素的作用下 ,表现出... 以具有支承松动的Jeffcott裂纹转子为研究对象 ,分析了支承松动和轴上横向裂纹对转子系统刚度的影响 ,建立了转子系统振动的微分方程 ,并用数值方法分析了其振动特性。分析表明 ,转子在裂纹和支承松动这两种非线性因素的作用下 ,表现出复杂的非线性行为。 展开更多

关键词 裂纹转子 支承松动 振动特性 刚度 微分方程 数值分析 转子系统 动力特性

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滚动轴承-转子系统支承松动时的复杂运动研究 被引量：7

17

作者 陈恩利 何田 +1 位作者 郑猛 刘献栋 《动力学与控制学报》 2004年第4期49-55,共7页

基于转子动力学、Hertz理论和非线性动力学理论,针对一端支座松动的滚动轴承-转子系统的运动特征,考虑了松动间隙的非线性情况,建立了系统的动力学方程.在对转子系统动力学方程进行数值积分之后,通过分叉图、庞加莱图、相图和关联维数... 基于转子动力学、Hertz理论和非线性动力学理论,针对一端支座松动的滚动轴承-转子系统的运动特征,考虑了松动间隙的非线性情况,建立了系统的动力学方程.在对转子系统动力学方程进行数值积分之后,通过分叉图、庞加莱图、相图和关联维数等显示了转子系统随转速变化和松动间隙的扩展会出现复杂动力学现象,并且研究了滚动轴承-转子系统在支承松动时的分岔和混沌运动及其变化规律,得出了有工程价值的结论,这些结论可为该类故障的诊断提供参考. 展开更多

关键词 支座松动 混沌运动 故障诊断 动力学 滚动轴承-转子系统

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立式离心泵典型故障复现试验研究

18

作者 胡思源 董亮 +2 位作者 朱建成 陈玉党 程茂胜 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期563-569,共7页

为了给立式离心泵的故障诊断提供试验和理论依据,搭建立式离心泵仿真试验台,进行立式离心泵典型故障的仿真复现试验,分析了转子不平衡、转子不对中和支座连接松动等故障的振动特性及其频谱特征.结果表明:机脚处的振动位移信号对支座连... 为了给立式离心泵的故障诊断提供试验和理论依据,搭建立式离心泵仿真试验台,进行立式离心泵典型故障的仿真复现试验,分析了转子不平衡、转子不对中和支座连接松动等故障的振动特性及其频谱特征.结果表明:机脚处的振动位移信号对支座连接松动故障的振动特性敏感性更高,轴系的振动信号对转子故障的振动特性敏感性更高;转子不平衡故障和转子不对中故障表现出不同的频谱特征,转子不平衡故障的频谱特征表现为1倍振动主要频率(amplitude power frequency,APF)幅值增大,且随着故障程度的增加,幅值呈现了逐渐减小的趋势,转子不对中故障的频谱特征表现为产生新的振动特征频率2APF,且随着故障程度的增大,信号幅值逐渐增大;支座连接松动故障表现为频谱图中的主频变为3APF,并出现新的2APF和1/2分数谐波频率. 展开更多

关键词 立式离心泵 故障复现 转子不平衡 转子不对中 支座连接松动

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非线性刚度转子-轴承支承松动故障的特征分析 被引量：6

19

作者 李宏坤 赵利华 练晓婷 《动力学与控制学报》 2011年第3期233-237,共5页

研究了非线性刚度转子系统发生松动故障时的振动问题.考虑了转轴材料的非线性因素,建立了在非稳态油膜力作用下的非线性刚度转子-滑动轴承系统松动模型,并用Runge-Kutta数值积分方法,得到了系统在不同的参数下的波形图、频谱图和轴心轨... 研究了非线性刚度转子系统发生松动故障时的振动问题.考虑了转轴材料的非线性因素,建立了在非稳态油膜力作用下的非线性刚度转子-滑动轴承系统松动模型,并用Runge-Kutta数值积分方法,得到了系统在不同的参数下的波形图、频谱图和轴心轨迹图的特征.并通过实验数据验证了该方法的可行性.数值分析结果为该类转子-轴承系统的设计和支承松动故障识别提供了一定的参考. 展开更多

关键词 非线性刚度 转子-轴承系统 支承松动 非稳态油膜力

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转子-定子系统松动-碰摩耦合故障的动态响应分析 被引量：6

20

作者 昂雪野 张松鹤 《汽轮机技术》 北大核心 2004年第4期275-277,297,共4页

建立了考虑定子与基础之间的连接刚度和阻尼(包括定子本身运动)的转子-定子系统发生松动-碰摩时的动力学模型和微分方程,对系统在运行过程中的非线性行为进行了数值仿真分析,发现随着转速的变化过程,此类系统响应主要以拟周期或阵发性... 建立了考虑定子与基础之间的连接刚度和阻尼(包括定子本身运动)的转子-定子系统发生松动-碰摩时的动力学模型和微分方程,对系统在运行过程中的非线性行为进行了数值仿真分析,发现随着转速的变化过程,此类系统响应主要以拟周期或阵发性分岔进入混沌,而由拟周期或倍周期倒分岔离开混沌。在超临界转速区,系统的响应以混沌和周期k的分频运动为主要运动形式。该结果为转子-定子系统的故障诊断提供了依据和参考。 展开更多

关键词 转子-定子系统 松动 碰摩 分岔 混沌

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