【摘 要】
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汽车涡轮增压器广泛采用浮环轴承支承的小型轻质转子系统，以实现100，000 ～ 300，000 r/min的工作转速，提高发动机功率和动力性能，并降低燃油消耗和排放。在此超高速工况下，动压油膜的强非线性作用和转子固有的不平衡效应使该系统呈现出复杂的动力学现象，其中油膜涡动、振荡、跳跃、倍周期分岔和混沌等非线性动力学行为对增压器的健康运转意义重大，因而备受关注。本文从摩擦学动力学耦合的角度出发，基于
【基金项目】
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国家自然科学基金（51875154/51805131/51875152）； 安徽省重点研究与开发计划（202004a05020057）项目资助；
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汽车涡轮增压器广泛采用浮环轴承支承的小型轻质转子系统，以实现100，000 ～ 300，000 r/min的工作转速，提高发动机功率和动力性能，并降低燃油消耗和排放。在此超高速工况下，动压油膜的强非线性作用和转子固有的不平衡效应使该系统呈现出复杂的动力学现象，其中油膜涡动、振荡、跳跃、倍周期分岔和混沌等非线性动力学行为对增压器的健康运转意义重大，因而备受关注。本文从摩擦学动力学耦合的角度出发，基于流体动压轴承润滑理论和有限差分法计算非稳态油膜压力，结合达朗贝尔原理和传递矩阵法建立了转子离散化动力学方程，提出了一种由双油膜浮环支承的涡轮增压器转子系统动力学模型，并从转子轨迹、轴承偏心率、频谱响应、庞加莱映射和分岔特性等方面比较分析，描述了该非线性轴承-转子系统的不平衡效应及油膜失稳特征。结果表明，转子一般在相对低速下作稳定的单周期不平衡振动，在高转速下其被油膜失稳引起的次同步涡动所抑制，但不平衡量的增加可阻碍转子以拟周期运动通向混沌运动的路径；适当不平衡补偿下，由于内、外油膜间交互的非线性刚度和阻尼作用，在油膜失稳区间之间的中高速区会出现适合增压器健康运转的稳定区间。
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