帶非線性彈性支承擠壓油膜阻尼器轉(zhuǎn)子振動(dòng)特性研究

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1、第54卷第5期汽輪機(jī)技術(shù)Vo1．54No．52012年10月TURBINETECHN0LOGYOct．2012帶非線性彈性支承的擠壓油膜阻尼器轉(zhuǎn)子振動(dòng)特性研究趙傳洪，陳衛(wèi)，錢征文(空軍工程大學(xué)工程學(xué)院，西安710038)摘要：建立了帶有非線性彈性支承的擠壓油膜阻尼器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，采用Runge—Kutta數(shù)值方法計(jì)算得到了系統(tǒng)的非線性響應(yīng)，同時(shí)分析了系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明：系統(tǒng)響應(yīng)中存在周期、分叉、擬周期和混沌等多種運(yùn)動(dòng)形式，隨著剛度非線性系數(shù)和偏心距的增加，系統(tǒng)的非線性特性變強(qiáng)。關(guān)鍵詞：非線性彈性支承；擠壓油膜阻尼器；轉(zhuǎn)子系統(tǒng)；分叉與混沌分類號(hào)：0322；TH11

2、3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-5884(2012)05-0337-04VibrationCharacteristicofRotorwithSqueezeFilmDamperSupportedonNonlinearElasticFoundationZHAOChuan-hong，CHENWei，QIANZheng-wen(TheEngineeringInstitute，AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710038，China)Abstract：Adynamicmodelwasestablishedforarotorsystemwithsqueezefi

3、lmdampersupportedonnonlinearelasticfoundation，andthenonlinearresponseofthesystemWassimulatedwithRunge-Kuttanumericalmethod，meanwhile，allanalysiswasconductedoftheeffectofthesystemparameterontheresponseoftherotorsystem．Accordingtotheresearch，thereexistedmanykindsofbehaviorssuchasperiodic，bifurcation，

4、quasi—periodandchaosinthesystem．Nonlinearcharacteristicoftherotorsystemwouldbemoreserious，withtheincreaseofthenonlinearelasticcoeficientandtheeccentricity．Keywords：nonlinearelasticfoundation；squeezefilmdamper；rotorsystem；bifurcationandchaos承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的研究相對(duì)較少。鄭艷平研究了具有彈性0前言支承的裂紋轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)特性。張亞紅_o研究了彈性支承滑動(dòng)軸承系統(tǒng)

5、隨著轉(zhuǎn)速的增大出現(xiàn)復(fù)雜的準(zhǔn)周期與分岔現(xiàn)擠壓油膜阻尼器(SFD)是高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械中常用的減振象，同時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性也會(huì)降低。顧致平研究了在飛機(jī)水平裝置。由于SFD中擠壓油膜力具有強(qiáng)非線性，造成轉(zhuǎn)子系統(tǒng)盤旋下非線性彈性支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性響應(yīng)，及其分叉和的響應(yīng)常常發(fā)生突然的變化，甚至?xí)斐上到y(tǒng)的失穩(wěn)，因此混沌現(xiàn)象。支承具有非線性剛度，不但對(duì)SFD的非線性油膜對(duì)于帶擠壓油膜阻尼器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性研究受到了重視。力變化有很大影響，而且支承剛度中的非線性因素的變化也孟光研究了多自由度強(qiáng)非線性柔性轉(zhuǎn)子一擠壓油膜阻尼會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)和穩(wěn)定性。器系統(tǒng)的分叉與混沌響應(yīng)。秦衛(wèi)陽_2研究了彈性支承下的本文建立了帶

6、有非線性彈性支承的擠壓油膜阻尼器轉(zhuǎn)擠壓油膜阻尼器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性響應(yīng)，提出了一種計(jì)算子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，推導(dǎo)出了運(yùn)動(dòng)微分方程，運(yùn)用Runge—Flouquet乘子的新方法，用來分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)周期解的穩(wěn)定性。Kutta法進(jìn)行數(shù)值模擬與計(jì)算，采用系統(tǒng)分叉圖和poincare映王紅瑾研究了帶擠壓油膜阻尼器雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的參數(shù)變射等方法研究了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性響應(yīng)，分析了系統(tǒng)非線性化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響。目前研究中，一般將SFD認(rèn)為是剛性因素變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。支承或是線性彈性支承的。但是在實(shí)際中，許多含有轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的設(shè)備中，支承具有明顯的非線性剛度。例如：當(dāng)彈性1轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立支承基礎(chǔ)出現(xiàn)裂紋或其

7、他故障時(shí)，支承剛度就具有非線性特性。對(duì)于圖1所示的帶有非線性彈性支承的擠壓油膜阻尼對(duì)于彈性支承的線性化研究如今較為成熟，在研究與分器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，根據(jù)文獻(xiàn)E7]提供的剛度非線性模型，建立了如塹魚堡I塑壘盛，但對(duì)于帶有非線性彈性支下的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程：收稿日期：2012-03-08基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：51175509)作者簡介：趙傳洪(1985-)，男，在讀碩士研究生，研究方向是航空測(cè)試技術(shù)與故障