转子系统动力学基础与数值仿真 内容简介

本书主要针对几种典型转子系统, 如滑动轴承-转子系统、双转子系统、齿轮耦合转子系统和转子-叶片系统, 建立了相应的动力学模型, 采用数值积分方法, 分析了简单和复杂转子系统的固有特性、振动响应以及运动稳定性, 讨论了不同结构参数 (如轴承参数、转子参数) 、激励载荷参数 (如不平衡、冲击扰动) 对转子系统动力学特性的影响, 揭示了多种参数耦合情况下转子系统的振动规律。

转子系统动力学基础与数值仿真 目录

1 绪论
1．1 转子动力学的发展历程
1．2 国内外研究现状
1．2．1 弹性支承转子系统振动特性研究
1．2．2 滑动轴承及挤压油膜阻尼器支承的转子系统动力学特性研究
1．2．3 齿轮耦合转子系统动力学特性研究
1．2．4 盘片及转子-叶片组合结构系统动力学特性研究
1．3 本书主要内容

2 转子动力学理论基础
2．1 转子运动的描述
2．1．1 固定坐标系中的质点运动学分析
2．1．2 运动的复数表示法
2．1．3 旋转坐标系中质点的运动
2．1．4 陀螺力矩
2．2 刚体运动、动量矩和动能
2．2．1 描述定点刚体位置的欧拉角
2．2．2 刚体绕定点转动的角速度及速度分布
2．2．3 刚体作定点转动时的动量矩定理
2．2．4 刚体运动的动能计算

3 刚性支承转子系统的临界转速及不平衡响应
3．1 概述
3．2 Jeffcott转子动力学模型
3．2．1 动力学模型
3．2．2 临界转速分析
3．2．3 不平衡响应分析
3．2．4 三种降低同步涡动幅值的方法
3．2．5 转子自动定心
3．3 偏置圆盘Jeffcott转子模型
3．3．1 运动微分方程
3．3．2 临界转速计算
3．3．3 转子不平衡响应
3．4 刚性支承多盘转子系统分析
3．4．1 多盘转子系统的频率方程
3．4．2 特征值求解
3．4．3 多盘转子系统的临界转速
3．4．4 Campbell图
3．4．5 刚性支承多盘转子系统不平衡响应分析

4 弹性支承转子系统临界转速及振动响应分析
4．1 概述
4．2 弹性支承转子系统运动微分方程
4．2．1 弹性支承单盘转子模型
4．2．2 弹性支承多盘转子模型
4．3 弹性支承对转子系统的影响
4．4 弹性支承转子系统临界转速分析
4．5 弹性支承转子系统振动响应分析
4．5．1 稳态不平衡响应分析
4．5．2 转子升降速不平衡响应分析
4．6 转子系统稳定性分析

5 双盘转子-轴承系统动力学特性分析
5．1 双盘转子-轴承系统动力学建模
5．2 系统参数对油膜失稳的影响
5．2．1 两圆盘偏心相位差的影响
5．2．2 两圆盘偏心量的影响
5．2．3 轴承参数对油膜失稳的影响
5．3 双盘转子-轴承系统试验验证
5．3．1 试验结果
5．3．2 仿真结果与试验结果的对比分析
5．4 本章小结

6 挤压油膜阻尼器-滚珠轴承-转子系统动力学特性分析
6．1 概述
6．2 挤压油膜阻尼器-滚珠轴承-转子系统动力学模型
6．2．1 滚珠轴承动力学模型
6．2．2 挤压油膜阻尼器-滚珠轴承-转子系统动力学模型
6．3 挤压油膜阻尼器-滚珠轴承-转子系统非线性振动响应分析
6．3．1 传统挤压油膜阻尼器-滚珠轴承-转子系统的非线性振动响应分析
6．3．2 金属橡胶挤压油膜阻尼器-滚珠轴承-转子系统的非线性振动响应分析
6．4 本章小结
附录 梁单元及圆盘集中质量单元各矩阵表达式
附录A 梁单元矩阵表达式
附录B 圆盘集中质量单元矩阵表达式

7 齿轮耦合转子系统动力学特性分析
7．1 概述
7．2 齿轮耦合转子系统动力学模型
7．2．1 斜齿轮副弯-扭-轴-摆耦合动力学模型
7．2．2 齿轮耦合转子系统动力学模型
7．3 齿轮耦合转子系统固有特性分析
7．3．1 不同自由度耦合时系统固有特性
7．3．2 模态应变能
7．4 齿轮耦合转子系统响应特性分析
7．4．1 不同自由度耦合对系统响应的影响
7．4．2 考虑系统误差的响应特性分析
7．5 本章小结

8 叶片-盘-鼓耦合系统动力学特性分析
8．1 叶片-盘-鼓组合结构的多层次建模方法
8．2 多层次建模与固有特性分析
8．2．1 单一鼓筒有限元模型（MA）
8．2．2 盘一鼓组合结构模型（MB）
8．2．3 全部构件整体组合模型（MC）
8．2．4 仿真结果与试验结果的对比分析
8．3 叶片气动载荷作用下鼓筒的强迫振动响应
8．3．1 叶片的振动响应
8．3．2 鼓筒的振动响应
8．4 本章小结

9 转子-叶片耦合系统动力学建模与振动响应分析
9．1 概述
9．2 转子-叶片耦合系统动力学模型
9．2．1 转子-叶片耦合系统运动方程
9．2．2 转子-叶片耦合系统矩阵组集
9．3 转子-叶片耦合系统固有特性
9．3．1 转子-叶片耦合系统的模态
9．3．2 转子-叶片耦合系统的临界转速
9．4 转子-叶片耦合系统不平衡响应
9．4．1 叶片参数对系统不平衡响应的影响
9．4．2 转子参数对系统不平衡响应的影响
9．5 本章小结
附录 各矩阵元素表达式
附录A 叶片矩阵元素表达式
附录B 叶片-轮盘耦合矩阵元素表达式
附录C 叶片-轮盘附加矩阵元素表达式
附录D 转子-叶片耦合系统非线性力向量元素表达式

10 直联压缩机转子系统动力学特性分析
10．1 概述
10．2 扭转固有特性分析
10．3 无阻尼临界转速计算
10．3．1 轴承定刚度／阻尼情况下固有频率分析

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