船舶增压器静压气体轴承-转子系统动力学特性研究

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转子-轴承系统动力学特性研究的开题报告

转子-轴承系统动力学特性研究的开题报告

转子-轴承系统动力学特性研究的开题报告一、选题背景和意义转子-轴承系统是旋转机械的重要组成部分,其动力学特性对机械的性能和寿命具有重要影响。

因此,对转子-轴承系统的动力学特性进行研究具有重要的理论和应用价值,可以为旋转机械的设计、制造、维护等工作提供科学依据。

二、研究目的和内容本文旨在研究转子-轴承系统的动力学特性,主要包括以下目标和内容:(一)研究转子-轴承系统的运动学和动力学特性,包括旋转、振动、摩擦等方面的特性;(二)通过建立合适的数学模型,对转子-轴承系统的动力学特性进行模拟和仿真,验证模型的准确性并探讨其应用价值;(三)研究转子-轴承系统的稳定性和自振特性,包括转子的临界转速和共振等问题;(四)探讨转子-轴承系统的优化设计方法,包括轴承参数、转子质量分布、减振措施等方面的优化。

三、研究方法本文将采用理论分析、数值模拟、实验测试等方法,综合研究转子-轴承系统的动力学特性。

具体方法包括:(一)建立转子-轴承系统的数学模型,包括运动学模型、动力学模型、摩擦模型等;(二)通过数值计算、仿真和实验测试等方法,验证模型的准确性并探讨其应用价值;(三)利用数学工具和分析方法,分析转子-轴承系统的稳定性和自振特性,包括临界转速、共振等问题;(四)通过对转子-轴承系统参数的优化设计,提高系统的稳定性和性能。

四、研究计划和进度安排本文的研究计划和进度安排如下:阶段一:文献调研和理论分析(1-2个月)主要任务为收集文献资料,了解转子-轴承系统的研究现状和前沿,掌握系统的基本理论和分析方法。

阶段二:数学模型的建立和仿真分析(3-4个月)主要任务为建立转子-轴承系统的数学模型,并通过数值计算和仿真等方法,对系统的动力学特性进行分析和研究。

阶段三:实验测试及数据处理(2-3个月)主要任务为进行实验测试,获得实验数据,通过数据处理和分析,验证数学模型的准确性。

阶段四:优化设计和方案提出(2-3个月)主要任务为根据研究结果,提出转子-轴承系统的优化设计方案,提高系统的稳定性和性能。

轴承转子系统动力学

轴承转子系统动力学

轴承转子系统动力学
轴承转子系统动力学是研究轴承和转子在运转过程中的力学行为和相互作用的学科。

它涉及到转子的旋转、振动、稳定性以及与轴承之间的力学相互作用等方面。

在轴承转子系统中,转子是通过轴承支撑并旋转的。

转子的旋转会引起离心力和惯性力的产生,同时也会受到悬挂系统和轴承的约束。

轴承则起到支撑和导向转子的作用,并承受着由转子旋转所带来的力和力矩。

在动力学分析中,需要考虑转子的质量、惯性特性、几何形状以及受力情况等因素。

常见的分析方法包括刚体动力学、弹性动力学和有限元分析等。

这些方法可以用来计算转子的振动模态、共振频率、振型等,并评估转子系统的稳定性和可靠性。

此外,轴承转子系统动力学还包括对转子系统进行故障诊断和故障预测的研究。

通过监测转子系统的振动、声音和温度等信号,可以检测到转子系统中的故障,并进行相应的维修和保养,以确保系统的正常运行。

总之,轴承转子系统动力学是对转子和轴承在运转中力学行为进行分析和研究的学科,它对于提高转子系统的性能、可靠性和安全性具有重要意义。

1。

气体轴承-转子系统典型振动特性分析

气体轴承-转子系统典型振动特性分析

Ty p i c a l Vi b r a t i o n Ch a r a c t e r i s t i c Ana l y s i s f o r Ga s
Be a r i n g - Ro t o r S y s t e m
H a n D o n g j i a n g Y a n g J i n f u C h e n C h a n g t i n g
( I n s t i t u t e o f E n g i n e e r i n g T h e r m o P h y s i c s , C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s , B e i j i n g 1 0 0 1 9 0 , C h i n a ) A b s t r a c t : T y p i c a l v i b r a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s f o r r e s o n a n c e , h a l f - s p e e d w h i r l ( c r i t i c l a h a l f - s p e e d w h i r 1 ) , d o u b l e l o w f r e —
o f mo t i o n or f b e a r i n g - r o t o r s y s t e m, wh i c h p r o v i d e s v i b r a t i o n c o n t r o l l i n g me t h o d s a n d t y p i c a l v i b r a t i o n a l d a t a or f g a s b e a r i n g - r o t o r s y s t e m s t a b i l i t y s t u d y .

舰用燃气轮机压气机转子动力特性研究

舰用燃气轮机压气机转子动力特性研究

舰用燃气轮机压气机转子动力特性研究龚建政;姜荣俊;余又红;贺星【摘要】The finite element model of compressor rotor of marine gas turbine was buih. Mode analysis of the rotor was done and critical speed and unbalance response of rotor were calculated. Influence on dynamic characteristics of rotor by increase in stiffness was analyzed. The results show the rotor is a rigid rotor. Vibration behavior of rotor is affected mainly by first mode. Critical speed of rotor is 12825drain. Unbalance response of rotor is most sensitive to unbalance at 4th disc. Results also show that critical speed of rotor is not sensitive to stiffness change, which yet has an effect on unbalance response of rotor. The conclusion provides references for optimization design of the rotor.%建立某型舰用燃气轮机压气机转子的有限元模型,对转子的动力学特性进行研究。

计算了转子的固有频率和振型,求解了转子的临界转速和不平衡响应,并就转子前支承刚度变化对转子临界转速和不平衡响应的影响进行了分析。

气体轴承-转子系统研究进展

气体轴承-转子系统研究进展
21 0 0年 6月
润 滑 与密 封
L UBRI CATI ON ENGI NEERI NG
J n 01 u e2 0
Vo . 5 No 6 13 .
第3 5卷 第 6期
D :1 . 9 9 ji n 0 5 0 5 . 0 0 0 . 2 OI 0 3 6 / . s. 2 4— 1 0 2 1 . 6 0 9 s
异性轴承、惯性气体轴承 ;对气体轴承一 转子系统 的研究发展趋势进行预测和展望 。
关 键词 :气体 轴 承 ;转 子 ;稳定 性
中图分 类 号 :T 1 3 文献 标 识码 :A 文章 编 号 :0 5 0 5 ( 0 0 G3 2 4— 10 2 1 )6—1 1 5 2 —
Re e r h S t to fG a - e rn /Ro o y tm s a c iua i n o s b a i g t r S se
Ma W e q Yu He h n SM g n l c u R An
( rnpr tnadLg t s n nei o ee D i rieU i rt, a a i nn 106 C i ) Tasoti n oi i g er gC H g , aa Ma t n esy D l nLa ig162 , h a ao sc E i n l n im v i i o n
o u h a a g n ils p l oe, e rn sea t al u p re Sx mi a e rn sife sa ior p a e rn n r d s c stn e t u py h l b a i g l i ly s p o d, i s t g b a ig,tf s n s to yg b ai gi e - a s c t h s n s t lg sb a ig, iha eu e o r vn h y tm t ii r n rd c d a d a ay e Th e eo me t e d n y i a e rn whc l s d fri o i gt es se sa l ywe e it n t

大型船舶传动系统的动力学和噪声特性研究

大型船舶传动系统的动力学和噪声特性研究

大型船舶传动系统的动力学和噪声特性研究一、引言大型船舶是现代海洋运输的重要工具,其传动系统的性能对船舶的安全和效率至关重要。

动力学和噪声特性研究是优化和改进传动系统的基础。

本文将探讨大型船舶传动系统的动力学和噪声特性,并对相关的研究工作进行分析和总结。

二、大型船舶传动系统的动力学特性1. 动力学模型大型船舶传动系统是一个复杂的动力学系统,由主机、减速器、轴和螺旋桨等组成。

为了研究其动力学特性,需要建立适当的动力学模型。

目前主要的方法包括多体动力学模型、有限元方法和结构动力学模型等。

这些模型可以用来分析船舶传动系统的振动、扭转和变形等。

2. 动力学特性的评估指标为了评估船舶传动系统的动力学特性,可以使用一些指标来描述其性能。

例如,可以考虑峰值振动、固有频率和模态分析等。

这些指标可用来评估传动系统的稳定性和动态响应。

3. 动力学优化设计通过分析和评估传动系统的动力学特性,可以进行优化设计,以提高系统的性能。

例如,可以通过调节传动系统的结构参数、优化布置和采用新材料等方式来改善系统的振动和扭转性能。

优化设计可以在降低噪声和能耗的同时提高传动系统的可靠性和运行效率。

三、大型船舶传动系统的噪声特性1. 噪声源在大型船舶传动系统中,噪声主要来自主机、螺旋桨和齿轮传动等部分。

主机产生的噪声主要是由燃烧振动和机械传动引起的;螺旋桨产生的噪声主要是由于水的湍流引起的;而齿轮传动常常是噪声最主要的来源,其噪声主要来自于齿轮啮合时产生的冲击声和共振引起的振动噪声。

2. 噪声控制方法为了减少大型船舶传动系统产生的噪声,需要采取一系列的控制措施。

例如,可以通过隔振装置来降低传动系统的振动传递;可以采用吸声材料来减少噪声的辐射与传播;还可以通过优化设计和改进工艺来降低噪声源的产生。

噪声控制方法的选择应该根据具体的传动系统和船舶特点来确定。

3. 噪声评估与监测为了评估大型船舶传动系统的噪声特性,可以采用一些测试手段和方法。

例如,可以进行音频分析、频谱分析和声强测量等,以获取噪声的频率分布、声压级和声谱特性等信息。

高速静压气体轴承——转子系统的特性研究的开题报告

高速静压气体轴承——转子系统的特性研究的开题报告一、题目高速静压气体轴承——转子系统的特性研究二、研究背景随着工业生产的不断发展,机械设备的使用频率增加,对轴承的要求也越来越高。

而高速静压气体轴承因其高转速、低磨损、低摩擦等特点受到了广泛的关注。

目前已经有多种静压气体轴承被研发出来并且应用于实际生产中。

然而,由于转子系统的复杂性,使得这些轴承的性能优劣不一,需要针对性进行研究和改进。

三、研究内容和方法研究内容:1. 系统整体结构设计和参数选择,包括定子、转子、轴承以及工作气体等。

2. 研究转子系统的运动模式,包括转子的动力学特性、受力分析等。

3. 研究静压气体轴承的特性,包括承载能力、摩擦系数、磨损性能等。

4. 通过理论分析和仿真计算,研究不同参数对转子系统特性的影响,包括转子的振动、谐波等。

5. 实验验证研究结果,优化系统结构参数,提高轴承的性能。

研究方法:1. 理论分析和计算方法,包括力学模型、数学模型等。

2. 计算机仿真方法,使用ANSYS、SolidWorks等工具进行模拟计算。

3. 实验方法,通过建立实验体系验证理论计算结果。

四、研究意义1. 可以为高速静压气体轴承的改进和优化提供参考依据。

2. 可以提高轴承的耐磨损能力,延长轴承使用寿命,降低维修成本。

3. 可以推动高速气体轴承技术的发展,促进相关行业的进步。

五、进度计划第一年:文献调研,熟悉研究对象,建立转子系统模型,进行理论分析和计算。

第二年:完成计算机仿真,分析不同参数对转子系统特性的影响。

第三年:通过实验验证研究结果,优化系统结构参数,提高轴承的性能。

提交毕业论文。

六、参考文献1. 蒋凡, 张鸿, 郑明忠, 曲富荣. 高速非接触式轴承技术综述[J]. 工程科学学报, 2020, 42(4):434-448.2. 李坤, 康逸飞, 张水源. 滑动轴承特性研究进展[J]. 机械设计与制造, 2019, 03:210-217.3. 郭海燕, 郭文静, 刘江宁. 基于压气静力润滑理论的高速气体轴承设计与仿真[J]. 机械设计与制造, 2019, 12:31-36.4. M. Sarangi, J. M. Caicedo, B. K. Biswas, et al. Mathematical modeling and optimization of a double-acting aerodynamic thrust bearing rotor system considering actuator dynamics and rotor flexibility[J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 2019, 115:278-300.。

垂荡作用下船用转子-轴承系统的动力学特性研究

垂荡作用下船用转子-轴承系统的动力学特性研究引言在海洋工程领域,船用转子-轴承系统的设计和研究具有重要意义。

船舶在航行过程中会受到海浪等外部环境的影响,这些环境因素会对船舶的转子-轴承系统产生一定的垂荡作用,影响系统的动力学特性。

研究垂荡作用下船用转子-轴承系统的动力学特性,对于提高船舶的稳定性和安全性具有重要意义。

本文将对垂荡作用下船用转子-轴承系统的动力学特性进行深入研究,分析系统的振动特性、稳定性和动力学行为,为船舶工程领域的研究和设计提供理论支持和参考依据。

1.1 船用转子-轴承系统的结构和工作原理船用转子-轴承系统是船舶动力装置中的关键组成部分,主要由转子和轴承组成。

转子是船用发动机的核心部件,负责将热能转化为机械能;而轴承则是支撑和固定转子的重要部件,保证转子在高速旋转过程中的稳定性和正常工作。

为了研究垂荡作用下船用转子-轴承系统的动力学特性,首先需要建立系统的动力学模型。

船用转子-轴承系统可以用多自由度系统来描述,其动力学方程可以表示为:\[ M\ddot{q}+C\dot{q}+Kq=F \]\( M \) 为系统的质量矩阵,\( C \) 为阻尼矩阵,\( K \) 为刚度矩阵,\( q \) 为系统的位移向量,\( F \) 为外力向量。

通过建立转子-轴承系统的动力学方程,可以分析系统在垂荡作用下的振动特性和稳定性。

2.2 考虑垂荡作用的动力学模型扩展在建立船用转子-轴承系统的动力学模型时,需要考虑垂荡作用对系统的影响。

垂荡作用会引起系统的非线性振动和变形,因此需要对动力学模型进行扩展,引入垂荡作用的影响因素,并对系统的动力学特性进行深入研究。

3.1 模态分析3.2 频率响应分析频率响应分析是研究船用转子-轴承系统振动响应的重要方法。

通过对系统的频率响应进行分析,可以得到系统在不同频率下的振动响应曲线和振幅,进而分析系统的动力学特性和稳定性。

频率响应分析可以帮助工程师了解系统在不同频率下的振动行为,并为系统的设计和改进提供理论支持。

气浮轴承支撑弹性转子系统非线性动力学行为分析的开题报告

气浮轴承支撑弹性转子系统非线性动力学行为分析的开题报告一、选题背景与意义气浮轴承由于其支持性能稳定、机械损耗小、阻尼比高等优点,在精密机械、航空、航天等领域得到了广泛应用。

然而,在实际应用中,由于转子系统本身的非线性特性、气动力学特性等因素,气浮轴承支撑的弹性转子系统可能出现各种非线性动力学行为,如共振、不稳定、混沌等,严重影响其运动稳定性、精度和寿命等性能指标。

因此,开展针对气浮轴承支撑弹性转子系统非线性动力学分析的研究,对于提高其运动稳定性、精度和寿命等方面具有重要意义。

二、研究内容和方法本文旨在开展气浮轴承支撑弹性转子系统非线性动力学行为的分析研究。

具体研究内容和方法如下:1. 建立气浮轴承支撑弹性转子系统运动方程模型。

考虑转子系统的非线性特性、气动力学特性等因素,引入适当的假设和简化模型,建立运动方程模型。

2. 分析气浮轴承支撑弹性转子系统的非线性特性。

通过分析系统运动方程模型,从系统众多的非线性因素中选取重要因素,进行分析和探讨。

3. 提取气浮轴承支撑弹性转子系统的运动特性。

通过数学方法和计算机仿真,分析和提取系统的平衡和稳定运动特性,探讨共振、不稳定、混沌等非线性动力学行为。

4. 研究气浮轴承支撑弹性转子系统的优化策略。

针对以上分析结果,分析和提出合理的优化策略,如调整系统参数、改进控制算法等,以提高系统的运动稳定性、精度和寿命等性能指标。

三、预期成果和创新点本文预计获得以下成果:1. 建立气浮轴承支撑弹性转子系统的运动方程模型,包括各个重要非线性因素。

2. 分析气浮轴承支撑弹性转子系统的非线性特性,提取其运动特性。

3. 提出气浮轴承支撑弹性转子系统的优化策略,并通过仿真验证其有效性。

本文的创新点主要有:1. 将气浮轴承支撑弹性转子系统的非线性动力学行为作为研究对象,探讨系统的运动特性和优化策略,为改进气浮轴承在实际工程应用中的性能指标提供理论依据。

2. 提出合理的简化模型、合适的数学方法和计算机仿真模拟手段,用于分析气浮轴承支撑弹性转子系统的非线性动力学行为。

转子--轴承--密封系统动力学特性研究的开题报告

转子--轴承--密封系统动力学特性研究的开题报告一、研究背景转子传动系统是机械传动系统的重要组成部分,广泛应用于机械工业中的泵、风机、压缩机、发电机等设备中。

转子传动系统的动力学特性对整个机械系统的稳定性和可靠性有着重要影响。

因此,对转子传动系统的动力学特性研究具有重要意义。

转子传动系统的核心是转子、轴承和密封系统。

转子的旋转会带来离心力和振动,而轴承则负责支撑转子并通过摩擦来消耗转子的能量。

密封系统则针对液体、气体等流体环境,对工作环境起到防尘、防水、防油等保护作用。

因此,转子、轴承和密封系统的动力学特性研究对于机械系统稳定性和可靠性的提升具有极其重要的意义。

二、研究目的本研究旨在深入了解转子、轴承和密封系统的动力学特性,探究它们之间的相互关系,为机械系统的稳定性、可靠性提升提供理论基础和应用参考。

具体目的如下:1.分析转子在不同转速下的振动特性与离心力特性,并研究不同轴承对转子的支撑效果;2.研究不同类型的轴承在转子传动系统中的摩擦特性和磨损特性,并对轴承的寿命进行分析;3.研究不同类型的密封系统在液体、气体等流体环境中的防止泄漏、防尘和防水等特性,并分析密封系统对转子传动系统的影响;4.综合分析转子、轴承和密封系统之间的相互影响与作用,探究机械系统的优化方法。

三、研究内容1. 转子的动力学分析(1)转子运动学模型的建立;(2)转子振动特性的研究与分析;(3)转子离心力的研究与分析。

2. 轴承的动力学研究(1)不同类型的轴承模型的建立;(2)轴承的摩擦特性和磨损特性分析;(3)轴承寿命分析。

3. 密封系统的动力学研究(1)不同类型的密封系统模型的建立;(2)密封系统的防止泄漏、防尘和防水等特性分析;(3)密封系统对转子传动系统的影响分析。

4. 转子、轴承和密封系统综合分析与优化(1)结合转子传动系统特点,综合分析转子、轴承和密封系统之间的相互影响;(2)从理论和实践出发,探索机械系统的优化方法。

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第3 0卷第 1 2期




J OURNAL OF VI RAT ON AND H0C B I S K
船舶 增 压 器静 压 气体 轴 承 一转子 系统动 力 学特 性研 究
于贺春 ,马文琦 ,赵 广。 ,王祖 温 ,陈龙兴 ,刘海艳
162 ;. 1062 中原工学院 机电学院 , 郑州
3 col f n r n o e E gneig D l nU ie i f eh o g , a a 104 C ia .S ho o e adP w r nier , a a nvr t o T cnly D ln16 2 , hn ) E g y n i sy o i
Ab t a t An a r sai e r g r t rs s m i h p t r o h r e s su id O e q a i y a c i tr ci n sr c : e o tt b a i —oo y t w t a s i u b c a g rwa t d e . n u s— n mi n e a t c n e h d o me h d b t e n f w f l n oo y a c sp o o e .C D s f r su e ac lt o ed wi a ain o t o ew e o e d a d r t r n mi s l i d wa r p s d F o t ewa s d t c l ua ef w f l t v r t f wa o l i h i o e c n rct n o o p e .B s d o h ac l t n r s l ,o e n n i e rf t g f n t n o e b a i g l a a a i c e t i a d r tr s e d i y a e n t e c lu ai e u t o s n o l a t n u c i ft e r o d c p ct n i i o h n y r lt d t c e t ct n oo p e s d r e .T ef i l me t t o n h o p i g a ay i meh d wee u e e ae o e c n r i a d r t rs e d wa e v d h n t ee n h d a d t e c u l n l s t o r s d i y i i e me n s r s e t ey t u l h y a c mo e f h oo y tm n o c c lt t d n mi e p n e u d r t e i f e c so e p c i l o b i t e d n mi v d d l e r trs se a d t a u ae i y a c r s o s n e h n u n e f o t l s l g a i ,u b ln e o c n a l fr e T e c i c l s e d a d t e r s o s h r ce sis w r b a n d T e rvt y n aa c d fr e a d g s f m o c . h rt a p e n h e p n e c a a t r t e e o t i e . h i i i c c mp td n me c l r s l e e v r e t e t . T e su yn e u t s o d t a h r p s d meh d b s d o o u e u r a e u t w r e i d wi tss i s i f h h t d i g r s l h we h t t e p o o e t o a e n s c c lt n r s l f C D a d s r e d n mi h r c e i i s o n e o tt b a i g r t r s se etr t a h l a u ai e u t o F c n e c i y a c c a a trs c f a a r s i e r —oo y t m b t h n t e o s b t a c n e t dt n l to o s r i o a h d d e . a i me
中图分类号 :T 3 .6 T 1 . H13 3 ;H13 1 文献标识si s o n a r sa i e rng r t r s se t hi u bo h r e n m c c r c e itc f a e o t tc b a i - o o y t m wih a s p t r c a g r He c u —h n ,MA We q ,ZHAO a g。 WANG — n n— i Gu n Zu we ,C HEN o g— ig I Ha — a L n x n ,L U ly n

( . rnp r t nE up n n ca n i eigC l g ,D l nMaim n esy D l n162 , hn ; 1 Tasoti qimet adO enE gn r o ee ai rieU i r t, aa 10 6 C i ao s e n l a t v i i a
16 2 ) 10 4
(. 1大连海事大学 交通 运输 装备与海洋工程学院 , 连 大
400 ; 507
3 大连理工大学 能 源与动力学院 , . 大连
摘 要 :针对船舶增压器实验台的静压气体轴承 一 转子系统, 提出一种流场与转子动力学的准动态耦合分析方
法; 采用 C D软件对静压气体轴 承不同偏心率及转速下的静态承载力进行流场计算 , F 依据计算结果拟合 出气体轴承气膜 支承力 随偏心率 和转 速变 化的非线性函数关系 。采用有 限元法建立 了转子 系统 的动力学模型 , 对重力 、 不平衡力 、 气膜 支 承力作用下 的转 子系统 动力学 响应 进行 了耦合计算 , 获得 了系统 的临界转 速和响应 特性。在 此基 础上对船舶涡轮增压器 轴承 一转子系统进行 了实验测试 , 验证 了准动态耦合方法 的有效性 。研究结果表 明 , 与传统采用线性气膜刚度相比 , 采用 基于 C D计算 的非线性气膜支承力能够更好地 刻划 气体轴承 一转子系统的动力学特性 。 F 关键词 :涡轮增压器 ; 气体轴承 ; 子 ; 转 动力学特性 ; 非线性 ; 固耦合 流
2 .S h o fMa h n r n lc r i ,Z o g u n U ie s y o e h oo y h n z o 5 0 7,C i a c o l c i ey a d E e t ct o i y h n y a n v ri f c n lg ,Z e g h u 4 0 0 t T hn ;
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