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《轉(zhuǎn)子動(dòng)靜碰摩非線性特征的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要本文以碰摩轉(zhuǎn)子為主要研究對(duì)象,建立了單盤轉(zhuǎn)子理論仿真模型一Jeffco¨轉(zhuǎn)子模型,建立單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程。通過(guò)一些非線性動(dòng)力學(xué)的分析方法,分析了碰摩轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的各種形態(tài)以及碰摩轉(zhuǎn)子在不同參數(shù)下的非線性響應(yīng)。轉(zhuǎn)子碰摩動(dòng)力學(xué)特征和仿真研究采用四階Runge—Kutta法實(shí)現(xiàn)數(shù)值仿真。同時(shí)利用分叉圖、波形圖、軸心軌遜和龐加萊圖等工具分析了系統(tǒng)在碰摩發(fā)生后的非線性響應(yīng),通過(guò)改變轉(zhuǎn)速、偏心量、阻尼系數(shù)和定子剛度等參數(shù)來(lái)分析這些參數(shù)連續(xù)變化時(shí)對(duì)碰摩轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)以L仿真結(jié)果進(jìn)行
2、了驗(yàn)證,為更加準(zhǔn)確地識(shí)別碰摩故障提供了可靠的依據(jù)。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)子,碰摩,非線性,仿真,混沌ABSTRACTLiuZhao—yang(MechanicalandElectricalEngineering)DirectedbyprofWangBing—renKEYWORDS:rotor,rub—impact,nonlinear,sinmlation,chaos蒜糍能==裟一一一一~一一一一一~,一一一~~一一一~一一一~一一一一一一一~一一一一一~一聲明本人鄭重聲明:此處所提交的碩士學(xué)位論文《轉(zhuǎn)子動(dòng)靜碰摩非線性特征的研究》,
3、是本人在華北電力大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間,在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果。據(jù)本人所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果,也不包含為獲得華北電力大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在{:侖文·l,作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名:煎j2kE衛(wèi)ra期:2QQ!.』16關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解華北電力大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:①學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件i
4、②學(xué)校可以采劇影印、縮印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文:③學(xué)校可允許學(xué)位論文被查閱或借閱;④學(xué)校可以學(xué)術(shù)交流為目的,復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文;⑤同意學(xué)校可以用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位論文的全都或部分內(nèi)容。(涉密的學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定1作者簽名:煎31墜1日日期:zoD6:[!&銣簽名:緣日期:伽g,玉6華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論現(xiàn)代工業(yè)的特點(diǎn)是生產(chǎn)設(shè)備的大型化、連續(xù)化、高速化和自動(dòng)化。隨著現(xiàn)代大生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,功能越來(lái)越完善,其自動(dòng)化程度越來(lái)越高,這在提高生
5、產(chǎn)效率、降低成本、節(jié)約能源和提高質(zhì)量上有很大好處。但是隨著現(xiàn)代機(jī)組向著高性能、高效率發(fā)展,動(dòng)靜間隙變小,在大型高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行中,常常發(fā)生轉(zhuǎn)子與定子之間的徑向碰摩。碰摩發(fā)生時(shí),不僅會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,而且碰摩嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致斷軸等惡性事故的發(fā)生,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。1.1轉(zhuǎn)子動(dòng)靜碰摩故障研究的意義在電力系統(tǒng),汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件的碰摩是運(yùn)行中常見(jiàn)故障。隨著現(xiàn)代機(jī)組向著高性能、高效率發(fā)展,動(dòng)靜間隙變小,碰摩的可能性隨之增加,特別是在機(jī)組起停過(guò)程中,轉(zhuǎn)軸徑向碰摩是機(jī)組振動(dòng)突然增大的主要故障之一。碰摩使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生非常復(fù)
6、雜的振動(dòng),是軾子系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)的一個(gè)重要原因,輕者使得機(jī)組出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng),嚴(yán)重的可以造成轉(zhuǎn)軸永久性彎曲,甚至整個(gè)軸系毀壞。因此,研究汽輪發(fā)電機(jī)組碰摩故障的動(dòng)力學(xué)行為和故障特征對(duì)診斷碰摩故障、防止彎軸事故及軸系破壞、提高旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能都有著非常重大的理論價(jià)值和重要的實(shí)際意義。據(jù)國(guó)內(nèi)汽輪機(jī)彎軸事故統(tǒng)計(jì)表明,其中86%是由轉(zhuǎn)軸碰摩故障引起的?。轉(zhuǎn)軸碰摩嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起軸系破壞事故。國(guó)外早在20年代初就已發(fā)生過(guò)多起軸系破壞事故和I毀機(jī)事件。50年代以來(lái),美國(guó)和西歐等國(guó)家對(duì)軸系破壞事故有較多的報(bào)道,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)的測(cè)算,除原蘇聯(lián)和東
7、歐外,在美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)家,到目前為止,己發(fā)生的軸系破壞事故近百起,事故涉及單機(jī)容量由50MW(更小的容量,未統(tǒng)計(jì)在內(nèi))到800MW。軸系破壞事io改不同于其他惡性事故,它是一個(gè)災(zāi)難性事故,~般將造成整套機(jī)組毀滅性破壞,而且還會(huì)造成人員傷亡。因此,為了診斷振動(dòng)故障、防止彎軸和軸系破壞事故的發(fā)生,薩確地診斷機(jī)組啟停中轉(zhuǎn)軸碰摩故障不僅有著十分重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,而且對(duì)機(jī)組設(shè)備和人身安全都具有非常重要的意義。華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文1.2引起動(dòng)靜碰摩的原因汽輪機(jī)組的徑向和軸向碰摩通常發(fā)生在隔板汽封、葉片圍帶
8、汽封以及軸端汽封部位,徑向碰摩還可能發(fā)生在各軸承的油檔、檔汽片部位,發(fā)電機(jī)的徑向碰摩通常發(fā)生在密封瓦處。但是一個(gè)設(shè)計(jì)合理制造工藝良好且在正常工況下工作的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)發(fā)生碰摩的情況是比較少的,碰摩往往是由以下原因造成的【11:(1)‘轉(zhuǎn)軸振動(dòng)過(guò)大。造成振動(dòng)過(guò)大可以是質(zhì)量不平衡、轉(zhuǎn)子彎曲、軸系失穩(wěn)等,不管何種原因,大振動(dòng)下的轉(zhuǎn)軸振幅一