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《開閉裂紋轉(zhuǎn)子在非共振轉(zhuǎn)速區(qū)的振動(dòng)特性分析.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第59卷第2期汽輪機(jī)技術(shù)Vol.59No.22017年4月TURBINETECHNOLOGYApr.2017開閉裂紋轉(zhuǎn)子在非共振轉(zhuǎn)速區(qū)的振動(dòng)特性分析121邵強(qiáng),曾復(fù),馮長(zhǎng)建(1大連民族學(xué)院機(jī)械系,大連116600;2杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,杭州310018)摘要:首先建立了含橫向開閉裂紋Jeffcott轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)方程,在此基礎(chǔ)上,利用非線性振動(dòng)理論的多尺度分析方法,研究了過程中非共振區(qū)的開閉裂紋轉(zhuǎn)子振動(dòng)特性。在模擬試驗(yàn)臺(tái)上驗(yàn)證了裂紋參數(shù)、裂紋方向及不平衡量大小對(duì)含裂紋轉(zhuǎn)子振動(dòng)行為的關(guān)系,研究結(jié)果表明:在非共振轉(zhuǎn)速區(qū),裂紋轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡位置、基頻均隨裂紋深度而變化,裂紋越深影響越大;
2、當(dāng)不平衡量較小時(shí),可以認(rèn)為不平衡量與裂紋的相互作用僅對(duì)基頻分量有影響,對(duì)高階倍頻影響很??;不平衡量與裂紋法向的相位角對(duì)各階倍頻振幅的影響非常顯著,一般都是在0°或180°附近取得極值。關(guān)鍵詞:開閉裂紋;非共振;振動(dòng)特性分類號(hào):TH13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-5884(2017)02-0131-03TheVibrationBehaviorAnalysisinNonResonantRotationalSpeedZoneofaRotorwithanOpenandCloseCrack121SHAOQiang,ZENGFu,FENGChang-jian(1DepartmentofMec
3、hanicalEngineering,DalianNationalitiesUniversity,Dalian116600,China;2SchoolofMechanicalEngineering,HangzhouDianziUniversity,Hangzhou310018,China)Abstract:Firstly,themotionequationoftheJeffcottrotorwithatransverseopenandclosedcrackisestablished.Onthisbasis,Thevibrationcharacteristicsofacrackedrot
4、orinanonresonantregionarestudiedbyusingthemethodofmultiscaleanalysisofnonlinearvibrationtheory.Theinfluenceofcrackparameters,thesizeandthedirectiononthevibrationbehaviorofthecrackedrotorisanalyzed.Theresultsshowthatallkindsofrelationshipisverycomplex.Innonresonantspeedarea,thedynamicequilibriump
5、ositionandthefundamentalfrequencyofthecrackedrotorarechangedwiththecrackdepth,Thedeeperthecrackis,thegreatertheeffectis.Whenunbalanceissmall,theeffectoftheunbalanceandopenandclosecrackisforthefundamentalfrequencycomponent,butisnothingwithhighorderharmonic.Theinfluenceofthephaseangleoftheunbalanc
6、eandthenormalcrackdirectiononthefrequencydoublingamplitudeisverysignifican.Theresultsisgenerallytheextremuminthevicinityof0°or180°.Keywords:openandclosecrack;nonresonance;vibrationbehavior轉(zhuǎn)子的監(jiān)測(cè)和診斷提供理論依據(jù)。圖1為開閉裂紋轉(zhuǎn)子示0前言意圖。大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械在國家各基礎(chǔ)行業(yè)得以廣泛應(yīng)用,例如機(jī)[1]械裝備、電力、化工等領(lǐng)域,其工作過程主要是由轉(zhuǎn)子系統(tǒng)完成的,而轉(zhuǎn)子系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)裂紋,如何確保其穩(wěn)定工
7、作則成為實(shí)際工作中的主要問題。近年來,旋轉(zhuǎn)機(jī)械裂紋轉(zhuǎn)子的圖1開閉裂紋轉(zhuǎn)子示意圖[2,3]振動(dòng)特性的研究日益受到各國學(xué)者的重視。文獻(xiàn)[4]中提出了裂紋轉(zhuǎn)子橫向振動(dòng)的鉸鏈模型,該模型能夠較好地反1開閉裂紋轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)微分方程映該種類裂紋的變化規(guī)律,而后,在該模型基礎(chǔ)上,分別進(jìn)行[5]了開閉裂紋的剛度特性、耦合振動(dòng)情況等方面的研究。因設(shè)兩端剛性支承帶橫向開閉裂紋Jeffcott轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)十分復(fù)雜,對(duì)其研究都是建立在假設(shè)的裂紋模型[8]模型為