弹簧-阻尼器支承下轴-盘系统动力学特性的有限元仿真

摘要

旋转机械被广泛应用于各种转速较高的机械装置中,这些机械运转时发生的强烈振动,不但会引起机器本身结构或部件的破坏,使旋转机械缩短寿命、降低效率,而且会影响周围的精密仪器不能正常工作或降低其灵敏度和精确度,由振动产生的噪声对人体健康也很有害.另外,为了提高机械的工作容量和效率,机械转速也日益提高,转子的结构也越来越复杂,甚至许多轴-盘系统的工作转速在其临界转速之上.因此,研究转子系统的振动现象,从根本上了解轴-盘系统的振动原理及动态响应特征是现代化工业技术设计中的重要问题.本文针对一船用轴承传动系统,将其简化为弹簧-阻尼器支承下轴-盘系统,并利用有限元分析方法,对轴-盘系统的动力学特性问题进行了较为全面的计算分析.首先,用有限元法计算轴-盘系统的前五阶固有频率,并画出了其振型图以及Campbell 图;随后对稳态和瞬态冲击作用下轴-盘系统的动态不平衡响应进行了计算,给出了仿真曲线;最后对计算结果作了分析和总结.