AMB转子系统动力学特性的有限元分析方法

来源 :第8届全国转子动力学学术讨论会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong436
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随着国内外对磁悬浮转子系统的深入研究,近年来,对AMB转子系统的动力学特性研究受到越来越多的关注.本文从AMB转子系统的动力学方程和电磁轴承刚度阻尼计算出发,阐述了AMB转子系统动力特性的有限元分析方法。针对具体的AMB转子系统,利用UG建立几何模型,然后导入ANSYS进行模态分析,求得了系统的前10阶临界转速和模态振型.并将计算结果与相关实验结果进行了对比分析,得出了一些有用的结论.本文工作对电磁轴承的深入研究具有重要意义。
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通过两种油膜力模型在200mw汽轮机低压转子上的应用,较好地模拟出了系统升降速过程的非线性动力学行为特性,尤其是给出了油膜振荡产生、发展及消失的动力学特征.根据本文提出的动态油膜涡动频率控制方程,结合两种油膜力模型计算结果的对比分析,合理地解释了油膜振荡现象的流固耦合作用机理,为有效地抑制油膜失稳现象发生提供了理论依据.
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为了识别非线性转子轴承系统的不平衡量,把滑动轴承油膜力表示成适合参数识别的三次多项式形式,并用摄动法求得非线性转子轴承系统的前三阶近似解.把微分方程的求解变成求解一系列相互关联的线性方程组。计算结果表明用摄动法求解取非线性转子轴承系统前三阶近似解已经有足够高的精度.
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轴承转子系统是旋转机械的核心部件,对其动力学特性进行高精度计算是设计旋转机械的关键.基于三次Hermite小波,构造小波多尺度旋转梁单元,建立轴承转子系统小波有限元模型,考虑陀螺效应、截面惯性矩等对结构模态的影响.数值算例表明:该方法具有良好的性能,适合于工程中复杂旋转机械高精度分析.
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