非线性转子-密封系统复杂动力学行为研究
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摘要
旋转机械广泛应用于民用、航空、航天和航海等各个领域,其稳定的动力学行为是保证工程机械安全运行的前提。本文主要针对转子-密封系统丰富的非线性动力学行为,利用多尺度和平均法等非线性动力学等理论分析了转子-密封系统发生Hopf分岔和1:2亚谐共振等动力学行为的产生条件和机理,进一步给出了非线性转子-密封系统由自激振动引发亚谐共振的动力学行为机理及演变过程。并通过对分岔方程的稳定性分析,阐明了转子-密封系统的气流阻尼和刚度等动力学参数对系统动力学稳定性的影响规律,由分析结果得到转子-密封系统气体阻尼增加未必会增加系统稳定性结论,此结论与美国Texas大学先进涡轮实验室的实验结果一致;同时理论分析结果显示在动平衡较好的转子-密封系统中一旦出现亚谐共振,系统振动会发生跳跃等非线性动力学行为。同时利用数值计算验证了理论分析结果。
引文