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航空发动机转子-滚动轴承-支承-机匣耦合系统的碰摩故障分析与验证 被引量:31
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作者 陈果 李成刚 王德友 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1304-1311,共8页
针对实际的航空发动机转子系统,建立了含碰摩故障的转子-滚动轴承-支承-机匣耦合动力学模型.在模型中,考虑了机匣运动,弹性支承、挤压油膜阻尼,充分考虑了轴承间隙、滚珠与滚道的非线性赫兹接触力以及由滚动轴承支撑刚度变化而产生的变... 针对实际的航空发动机转子系统,建立了含碰摩故障的转子-滚动轴承-支承-机匣耦合动力学模型.在模型中,考虑了机匣运动,弹性支承、挤压油膜阻尼,充分考虑了轴承间隙、滚珠与滚道的非线性赫兹接触力以及由滚动轴承支撑刚度变化而产生的变柔性(Varying compliance VC)振动.运用数值积分方法获取了系统响应,并建立带机匣的航空发动机转子实验器进行碰摩故障实验,仿真结果与实验结果比较分析表明了模型的有效性. 展开更多
关键词 航空发动机 转子 滚动轴承 弹性支承 机匣 碰摩
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转子系统不对中问题的研究进展 被引量:32
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作者 韩清凯 王美令 +1 位作者 赵广 冯国全 《动力学与控制学报》 2016年第1期1-13,共13页
转子系统的不对中问题在旋转机械中非常普遍,是引起严重整机振动的主要原因之一.特别地,以先进涡扇发动机转子系统为代表的带有弹性支承、内外布置的多转子系统,其动力学特性具有特殊性,不对中的理论问题与工程需求十分突出.本文首先针... 转子系统的不对中问题在旋转机械中非常普遍,是引起严重整机振动的主要原因之一.特别地,以先进涡扇发动机转子系统为代表的带有弹性支承、内外布置的多转子系统,其动力学特性具有特殊性,不对中的理论问题与工程需求十分突出.本文首先针对两类不对中问题(联轴器不对中和支点不对中),评述了目前不对中建模方法、不对中转子系统的动力学和振动特性方面的代表性研究成果.其次,针对航空发动机转子系统,详细综述了目前已有的套齿联轴器、弹性支承组件的动力学研究成果.在此基础上,作者针对其具体结构特征,进行了航空发动机转子系统不对中成因与模式分类,初步建立了联轴器不对中和支点不对中的转子系统动力学模型并进行了振动特性分析. 展开更多
关键词 转子系统 联轴器不对中 支点不对中 动力学模型 航空发动机转子系统
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支承系统的刚度对转子动力特性的影响 被引量:18
3
作者 白中祥 吴伟亮 刘闳钊 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2012年第4期18-21,25,共5页
转子的动力特性受到很多因素的影响,其中,支承系统的刚度是一个重要因素。通过在有限元分析软件ANSYS中建立某小型燃气轮机支承系统的三维有限元模型,分析了其静刚度和动刚度。以该燃气轮机的压气机转子为例,文中考察了支承系统的刚度... 转子的动力特性受到很多因素的影响,其中,支承系统的刚度是一个重要因素。通过在有限元分析软件ANSYS中建立某小型燃气轮机支承系统的三维有限元模型,分析了其静刚度和动刚度。以该燃气轮机的压气机转子为例,文中考察了支承系统的刚度对其临界转速和稳态不平衡响应的影响。计算结果表明,与仅考虑轴承的支承刚度相比,同时考虑支承系统刚度的情况下,压气机转子的第一阶临界转速下降了约54%,其第一级叶轮的稳态不平衡位移响应的峰值下降了56.9%。 展开更多
关键词 转子 支承系统 支承刚度 临界转速 稳态不平衡响应
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双馈风力发电机在电网电压不对称骤升下无功功率优化控制 被引量:11
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作者 谢震 刘坤 +1 位作者 张兴 杨淑英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期3211-3220,共10页
电网电压不对称骤升时如果仅向电网注入正序感性无功功率,当电网阻抗较大时,会造成没有发生骤升的机端相电压降低,加剧发电机机端电压的不对称度,同时增加定子侧无功功率脉动,因此需要通过定子侧注入相应的负序无功功率进行调节。为了... 电网电压不对称骤升时如果仅向电网注入正序感性无功功率,当电网阻抗较大时,会造成没有发生骤升的机端相电压降低,加剧发电机机端电压的不对称度,同时增加定子侧无功功率脉动,因此需要通过定子侧注入相应的负序无功功率进行调节。为了优化电网电压不对称骤升时无功功率的控制策略,首先推导电网电压不对称骤升下双馈风力发电机的数学模型,然后分析转子侧变流器正负序无功电流的分配问题,讨论定子侧正负序无功功率对并网点电网电压支撑、发电机机端电压不对称度和定子侧无功功率脉动的耦合影响变化规律。基于以上分析,为实现电网电压不对称骤升时的复合控制目标,采用一种柔性的的正负序电压闭环的无功功率优化控制策略,最后通过仿真和实验结果验证了该控制策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 转子侧变流器 无功功率 不对称骤升 电压支撑
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转子-基础系统的随机不确定建模与振动分析 被引量:10
5
作者 游震洲 黄其祥 +1 位作者 王锋 熊炘 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-9,共9页
以具有基础弹性支承的Jeffcott转子为研究对象,并考虑到外部随机激励对基础的作用和转定子间的碰摩现象,建立了带碰摩故障的转子-基础随机外激励系统的动力学微分方程.应用相应的数值仿真方法,给出了该系统随外部随机激励变化影响下的... 以具有基础弹性支承的Jeffcott转子为研究对象,并考虑到外部随机激励对基础的作用和转定子间的碰摩现象,建立了带碰摩故障的转子-基础随机外激励系统的动力学微分方程.应用相应的数值仿真方法,给出了该系统随外部随机激励变化影响下的轴心轨迹、频谱图和Poincaré图等;分析了随机外激励的变化对转子-基础系统的影响.结果表明随机外激励强度和谱宽的变化以及周期外激励频率的改变将引起振动模式(如频率和波形等)的改变,并将导致转子出现周期、倍周期和混沌等复杂的动力学行为. 展开更多
关键词 随机激励 JEFFCOTT转子 基础弹性支承 碰摩故障 振动
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航空发动机转子系统模拟支承设计与刚度计算 被引量:7
6
作者 程小勇 陈果 +2 位作者 李成刚 王晶 王海飞 《航空计算技术》 2012年第6期9-12,共4页
为了进行实际航空发动机转子系统组装状态下的模态试验,模拟实际航空发动机转子支承刚度,设计了转子支承结构,在CATIA软件中建立了支承的三维实体模型,将三维模型导入ANSYS Workbench中,采用自动生成网格,考虑到不同的网格划分大小对结... 为了进行实际航空发动机转子系统组装状态下的模态试验,模拟实际航空发动机转子支承刚度,设计了转子支承结构,在CATIA软件中建立了支承的三维实体模型,将三维模型导入ANSYS Workbench中,采用自动生成网格,考虑到不同的网格划分大小对结果的影响,对支承的不同结构划分了不同大小的网格。为了精确计算支承刚度,对轴承座采用空心轴内表面上加面力、空心轴外表面上加轴承载荷、轴承外圈内表面上加轴承载荷三种施加载荷方式,并进行了计算结果比较,结果表明,支承设计满足了实际航空发动机的转子支承刚度需求,转子支承刚度的计算方法正确可靠。 展开更多
关键词 航空发动机 转子支承 有限元分析 静刚度计算
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弹性支承滑动轴承不平衡转子系统非线性动力稳定性和分岔的研究 被引量:5
7
作者 张亚红 许庆余 +1 位作者 张小龙 许清源 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期33-37,共5页
研究弹性支承滑动轴承不平衡转子系统的稳定性及分岔特性。建立了弹性支承 滑动轴承 转子非线性动力系统的力学模型 ,在油膜力非线性的情况下 ,应用数值模拟 ,采用打靶法计算了刚性转子系统的周期解 ,并与龙格 库塔法计算的结果进行... 研究弹性支承滑动轴承不平衡转子系统的稳定性及分岔特性。建立了弹性支承 滑动轴承 转子非线性动力系统的力学模型 ,在油膜力非线性的情况下 ,应用数值模拟 ,采用打靶法计算了刚性转子系统的周期解 ,并与龙格 库塔法计算的结果进行了对比 ,依据Floquet理论 ,分析了周期解的稳定性 ,再结合龙格 库塔法、Poincare映射法作出了系统运动分岔图。最后 ,讨论了轴的柔性对转子系统运动稳定性的影响。 展开更多
关键词 不平衡转子系统 弹性支承 周期解 稳定性 分岔特性 滑动轴承 非线性动力系统 力学模型
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支承非对称对双转子系统动力特性的影响规律 被引量:6
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作者 王杰 左彦飞 +3 位作者 江志农 冯坤 胡明辉 张文海 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期27-33,共7页
支承刚度非对称广泛存在于转子支承系统中,然而非对称支承对工程中双转子系统动力特性的复杂影响规律尚不明确。为此,以典型发动机同向转动的双转子支承系统为研究对象,根据该发动机薄壁柔性机匣支承的特点,提出支承非对称系数指标,研... 支承刚度非对称广泛存在于转子支承系统中,然而非对称支承对工程中双转子系统动力特性的复杂影响规律尚不明确。为此,以典型发动机同向转动的双转子支承系统为研究对象,根据该发动机薄壁柔性机匣支承的特点,提出支承非对称系数指标,研究了支承非对称存在与否及其变化对双转子支承系统临界转速、稳态不平衡响应、进动方向及进动轨迹的影响。研究发现:支承非对称的存在会导致与之相关的振型所对应的正进动临界转速增大、反进动临界转速减小;部分支点在反进动临界转速附近出现响应峰值并且伴随着进动平面内振动相位的变化;转子进动更为复杂,同一个转子上正反进动同时出现,转子特定节点的进动轨迹也会随转速产生较为复杂的变化;进一步研究发现,非对称系数的增大会使得出现反进动的转速和位置区域总体增大,但在特定转速或特定位置反进动区域也可能变小;所得规律可为发动机双转子系统复杂支承条件下的动力学设计及特殊振动现象产生原因阐释提供参考。 展开更多
关键词 双转子 非对称支承 不平衡响应 反进动 进动轨迹
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航空发动机转子弹性支承动应力测试技术 被引量:6
9
作者 雷沫枝 陈运西 邓旺群 《测控技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期45-49,共5页
对带弹性支承航空发动机转子的一种振动测试技术进行了研究,阐述了利用电阻应变电测法通过在转子鼠笼式弹性支承的弹条根部粘贴应变计进行动应力测试,从而获取转子振动信号的测试原理和测试方法。通过弹性支承动应力测试技术在转子动力... 对带弹性支承航空发动机转子的一种振动测试技术进行了研究,阐述了利用电阻应变电测法通过在转子鼠笼式弹性支承的弹条根部粘贴应变计进行动应力测试,从而获取转子振动信号的测试原理和测试方法。通过弹性支承动应力测试技术在转子动力特性试验和转子故障诊断中的应用,论证了该测试技术是转子振动测试的一种有效方式,得出了弹性支承动应力测试技术不仅能作为航空发动机带弹性支承转子动特性的常规测试手段,亦能为转子系统故障诊断提供故障识别依据。 展开更多
关键词 航空发动机转子 动力特性 弹性支承 动应力 故障诊断
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基于ANSYS Workbench的飞轮转子临界转速计算分析 被引量:4
10
作者 任正义 朱健国 杨立平 《机械工程师》 2019年第9期23-24,27,共3页
以电磁轴承支撑的飞轮转子为研究对象,建立飞轮转子的有限元模型,基于ANSYS Workbench软件对转子系统临界转速进行求解。分析了阻尼和支撑刚度对飞轮转子系统前三阶临界转速的影响。结果表明,阻尼对飞轮转子临界转速没有影响,支撑刚度... 以电磁轴承支撑的飞轮转子为研究对象,建立飞轮转子的有限元模型,基于ANSYS Workbench软件对转子系统临界转速进行求解。分析了阻尼和支撑刚度对飞轮转子系统前三阶临界转速的影响。结果表明,阻尼对飞轮转子临界转速没有影响,支撑刚度使临界转速增加,并计算出最佳的支撑刚度调整范围。 展开更多
关键词 飞轮转子 ANSYS WORKBENCH 临界转速 阻尼 支撑刚度
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风力助推转子支撑结构强度分析
11
作者 王初龙 王兴 +3 位作者 夏灏超 郭峰山 彭祖光 朱玉柱 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第14期26-31,共6页
为了保证风力助推转子的应用安全,有必要系统性的对其强度评估进行探索研究。本文基于有限元分析方法对某5万吨散货船的风力助推转子支撑结构开展直接强度评估分析,首先介绍了风力助推转子有限元模型的建立、边界的设置、载荷的计算以... 为了保证风力助推转子的应用安全,有必要系统性的对其强度评估进行探索研究。本文基于有限元分析方法对某5万吨散货船的风力助推转子支撑结构开展直接强度评估分析,首先介绍了风力助推转子有限元模型的建立、边界的设置、载荷的计算以及工况选取,然后分别对正常作业和风暴自存2种工况下风力助推转子的基座、内塔和安装框架进行了屈服强度分析和屈曲强度分析评估。结果表明,风力助推转子的支撑结构强度满足规范要求。 展开更多
关键词 节能 风力助推转子 支撑结构 强度分析
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弹性支承对滑动轴承转子系统动力稳定性的影响 被引量:3
12
作者 张亚红 赵玉成 许庆余 《强度与环境》 2004年第4期5-10,18,共7页
研究了弹性支承对滑动轴承支承的非线性转子动力系统的动力稳定性影响和减振特性。首先建立了滑动轴承—转子非线性动力系统和弹性支承—滑动轴承—转子非线性动力系统的力学模型,在油膜力非线性的情况下,分析了系统的动力稳定性,通过... 研究了弹性支承对滑动轴承支承的非线性转子动力系统的动力稳定性影响和减振特性。首先建立了滑动轴承—转子非线性动力系统和弹性支承—滑动轴承—转子非线性动力系统的力学模型,在油膜力非线性的情况下,分析了系统的动力稳定性,通过对比具有弹性支承的滑动轴承转子系统和刚性支承的滑动轴承转子系统的响应,表明:弹性支承的加入,有效地提高了系统运动稳定性。 展开更多
关键词 滑动轴承 转子系统 油膜力 刚性支承 弹性支承 动力稳定性 力学模型 非线性 减振 情况
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柔性支撑下汽轮机组振动响应特性分析 被引量:4
13
作者 夏亚磊 吴亚军 张文涛 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期157-164,共8页
为解决汽轮机组低压缸轴承振动大的问题,对低压转子振动响应特性进行了研究。基于转子动力学理论建立了转子-轴承支撑系统有限元分析模型,考虑支撑刚度对转子系统振动的影响,计算了不同支撑刚度下转子轴承振动、轴振和绝对轴振响应特性... 为解决汽轮机组低压缸轴承振动大的问题,对低压转子振动响应特性进行了研究。基于转子动力学理论建立了转子-轴承支撑系统有限元分析模型,考虑支撑刚度对转子系统振动的影响,计算了不同支撑刚度下转子轴承振动、轴振和绝对轴振响应特性。研究表明:不同支撑刚度下转子不平衡振动响应差异较大,柔性支撑下,轴承振动较大,轴振较小;转子绝对轴振能够较为真实的反映实际振动情况,3 000 r/min工作转速时,柔性支撑下轴承振动对转子不平衡力变化较为敏感;现场可通过精细动平衡降低轴承振动。 展开更多
关键词 汽轮发电机组 转子 振动 柔性支撑 不平衡
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柔性支撑转子支撑刚度对临界转速的影响分析 被引量:3
14
作者 任正义 朱健国 杨立平 《机械制造与自动化》 2019年第5期57-59,共3页
旋转机械的工作转速在其临界转速分布范围内会产生剧烈振动,严重时会使系统遭到破坏,因此研究临界转速的影响因素至关重要。建立柔性支撑的储能飞轮转子有限元模型,基于ANSYSWorkbench分析软件对不同支撑刚度条件下转子的临界转速进行... 旋转机械的工作转速在其临界转速分布范围内会产生剧烈振动,严重时会使系统遭到破坏,因此研究临界转速的影响因素至关重要。建立柔性支撑的储能飞轮转子有限元模型,基于ANSYSWorkbench分析软件对不同支撑刚度条件下转子的临界转速进行计算和分析。通过计算结果分析支撑刚度对转子的前三阶临界转速的影响,为使系统的临界转速偏离工作转速提供设计和调整依据。 展开更多
关键词 柔性支撑 转子 支撑刚度 临界转速
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复杂转子系统支承阻尼优化设计 被引量:2
15
作者 苗兰森 黄太平 《振动工程学报》 EI CSCD 1990年第4期89-94,共6页
本文用拟模态综合法分析计算复杂转子系统的不平衡响应;以系统的不平衡响应和支承动载荷为目标函数,对支承阻尼进行了优化设计。通过对一双转子系统的分析计算,说明本文所提出的理论、方法对于旋转机械的动力特性设计和改进是有价值的。
关键词 转子 支承 阻尼 优化设计
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风扇叶片丢失激励下转子-支承系统结构安全性设计策略 被引量:3
16
作者 洪杰 许美玲 +2 位作者 马艳红 梁智超 张力 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2723-2730,共8页
以高涵道比涡扇发动机风扇叶片丢失载荷激励下的转子-支承系统为研究对象,提出了一套结构安全性设计策略,即通过支承方案与载荷分配、变刚度支承结构和支承结构变形控制,结合转子结构动力学特性设计,实现转子结构安全性设计.研究表明:... 以高涵道比涡扇发动机风扇叶片丢失载荷激励下的转子-支承系统为研究对象,提出了一套结构安全性设计策略,即通过支承方案与载荷分配、变刚度支承结构和支承结构变形控制,结合转子结构动力学特性设计,实现转子结构安全性设计.研究表明:风扇后支点采用变刚度支承结构设计,能够在转子减速停车过程中减小风扇局部振动临界转速与相应振幅.通过设计滚珠轴承支承锥壳锥角,能够使支承具有较高的轴向承载能力并减小转轴变形对滚珠轴承的影响.轴承座底部与转轴间采用鼓形配合面连接设计,能够在大弯矩作用下通过配合面相互滑移避免支承随转轴变形,保证轴承安全.研究结果可为恶劣载荷作用下高涵道比涡扇发动机结构安全性设计提供依据. 展开更多
关键词 叶片丢失 风扇转子 支承结构 安全性设计 变刚度 变形控制
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有限元法的水轮发电机转子支架仿真与试验 被引量:3
17
作者 张彦南 曾荣霄 张慧博 《机械工程师》 2017年第1期13-15,共3页
阐述了转子支架结构对于大中型水轮发电机的意义。为测试转子支架的强度性能是否满足要求,以某水电站混流式机组的转子支架为计算对象,采用有限元法对额定工况和飞逸工况下的支架应力分布规律进行了仿真,并采取应力试验方式验证了仿真... 阐述了转子支架结构对于大中型水轮发电机的意义。为测试转子支架的强度性能是否满足要求,以某水电站混流式机组的转子支架为计算对象,采用有限元法对额定工况和飞逸工况下的支架应力分布规律进行了仿真,并采取应力试验方式验证了仿真结果。数据显示,该支架的安全系数较高,应力分布情况良好,具有较高的安全系数。为后续机组的安全运行提供了参考。 展开更多
关键词 有限元法 水轮发电机 转子支架 仿真 试验
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弹性支承转子临界转速分析 被引量:2
18
作者 贺世正 《流体机械》 CSCD 北大核心 1999年第10期9-12,共4页
论述了六弹簧支承的转子系统在刚度K= 3k 时,在临界转速计算中的误差及原因,得出了按实测K 计算临界转速与实测临界转速较为一致的结果。此外,认为弹性系数计算时还应考虑侧向刚度的影响以及临界转速计算时还应考虑阻尼对其的... 论述了六弹簧支承的转子系统在刚度K= 3k 时,在临界转速计算中的误差及原因,得出了按实测K 计算临界转速与实测临界转速较为一致的结果。此外,认为弹性系数计算时还应考虑侧向刚度的影响以及临界转速计算时还应考虑阻尼对其的修正。 展开更多
关键词 弹性支承 转子 临界转速 刚度 分析
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水轮发电机转子支架配刨副立筋的工艺方法 被引量:3
19
作者 尚培轩 《防爆电机》 2013年第4期55-56,59,共3页
水轮发电机转子支架配刨副立筋工艺过程复杂,配刨周期长,影响因素多,在实施配刨过程中经常出现各种问题。针对这种情况,详细介绍了水轮发电机转子支架配刨副立筋的成型工艺,结合实际情况提出了常见问题及解决方案。
关键词 水轮发电机 转子支架 主立筋 副立筋 配加工
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运用COSMOSWorks/SolidWorks进行快捷转子动力学分析 被引量:2
20
作者 徐立超 《防爆电机》 2010年第6期32-34,37,共4页
简要介绍了一种采用COSMOSWorks/Solidworks进行转子动力学分析的方法,该方法较其它常见方法具有简单易学、易操作、准确度高等优点,非常适合工程技术人员日常使用,将使用过程中的难点加以分析,成功解决了弹性支持等难点问题。
关键词 COSMOSWORKS SOLIDWORKS 转子动力学 柔性支持 转子固有频率 快速分析
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