周向拉杆转子系统非线性动力行为及稳定性

作     者：李辉光 刘恒 虞烈 LI Huiguang;LIU Heng;YU Lie

作者机构：西安交通大学机械电子及信息系统研究所西安710049 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2011年第47卷第23期

页      面：82-91页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划资助项目(973计划 2007CB707705 2007CB707706) 

主　　题：拉杆转子 接触刚度 非线性 分岔 稳定性 

摘      要：针对周向拉杆转子轴承系统,将拉杆简化为无质量、受预紧的线性弹簧,得到周向拉杆提供的附加刚度矩阵和附加广义力矩;对具有粗糙表面的长方微元体进行有限元接触分析,得到不同载荷作用下的法向和切向界面接触刚度;计入界面接触刚度和周向预紧拉杆的影响,采用受轴向载荷的Timoshenko梁轴有限单元建立周向拉杆转子轴承系统的非线性动力学模型。基于系统的局部非线性特性进行自由度缩减后,运用结合预估—校正机理的Poincaré-Newton-Floquet方法对滑动轴承支承下周向拉杆转子系统的非线性动力特性进行研究,得到不同转速和质量偏心下系统稳态周期解的稳定性边界和分岔形式。结果表明,系统存在同步周期解、准周期解和倍周期解对应的参数区域,随着转速的增加,当质量偏心较小时,周期解发生准周期分岔,当质量偏心较大时,周期解发生倍周期分岔。考虑界面接触刚度后,系统的分岔失稳转速降低;预紧不均时,系统在更低的不平衡量下发生倍周期分岔。