分段轴承支撑转子的非线性动力学分析

摘要

透平压缩机机组振动质量主要受驱动力的降低和旋转临界工作频率失谐量两个因素的影响，其能否可靠运行，主要通过工作频率范围内质量转子的平衡度进行度量，而该平衡度取决于平衡架、平衡重量系统，以及转子刚度和减震系数的取值，转子临界频率主要受到弓形轴承动态特性的影响。基于以上原因，本文针对透平压缩机分段轴承支撑转子的非线性动力学进行分析，所提方法能够获得可靠的轴承刚度和阻尼系数值，从而为高速透平压缩机机组转子的设计及其动态性能的预测提供了依据。
　　本研究主要内容包括：⑴开发了一系列的方法来估计转子系统数学模型的参数，以及开发了一套程序来获得刚度值和轴承减震系数，二者都是基于高速缓冲存储器平衡转子运行过程而得到的实验数据。⑵基于同步运行参数水平转子内阻的影响已经得到了数值证明，并提供了一种方法，即通过引入一个等效的外部阻尼转子的中心部分来估计这种影响。⑶结果表明，随着转子旋转频率的加快，轴承刚度单调递增，轴承阻抗单调下降。利用所提方法，可以获得可靠的转子系统的刚度和阻尼系数，从而为涡轮压缩机的设计提供了依据，也为其工作性能的预测提供了方法。

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1. Introduction

1.1 Development stages of methods for determining dynamic coefficients of bearings

1.2 Conclusions

2 Development of the mathematical model of turbocompressor rotors

3. Impact of internal friction on rotor dynamics

3.1 Mathematical single-mass models of rotors

3.2 Impact of viscous nonlinear internal friction on rotor dynamics

3.3 Impact of dry friction on rotor dynamics

3.4 Impact of the hysteresis material on rotor dynamics

3.5 Conclusions

4. Development program and estimation results of dynamic coefficients

4.1 Experimental equipment

4.2 Nonlinear estimation program of dynamic coefficients of bearings

4.3 Input data

4.4 Estimation of convergence of the iterative process

4.5 Estimation results of dynamic coefficients

4.6 Conclusions

5. Dependences of stiffness and damping coefficients on the rotation frequency the rotor

Conclusions

致谢

参考文献

Research achievement during working for the degree