高速转子动平衡的传递函数法

高速转子动平衡的传递函数法

一、高速转子动平衡的传递函数法(论文文献综述)

张莹,王鲲鹏,马梁[1](2021)在《基于传递函数的航空发动机柔性转子动平衡研究》文中研究指明将影响系数法和传递函数法应用于航空发动机柔性转子动平衡。以航空发动机柔性转子实验台为研究对象进行实验研究,在不开机情况下通过锤击法获得柔性转子的静态传递函数。选取典型高速柔性转子CFM56-7B发动机低压转子作为研究对象进行数值仿真,通过Ansys谐波响应分析获得转子系统的传递函数。经实验和仿真验证,传递函数法较影响系数法有良好的平衡效果,有效地降低了不平衡转子的振动,避免了影响系数法多次开机的缺点,在航空发动机维护工作中具有良好的应用前景。

李维博[2](2020)在《液体火箭发动机涡轮泵故障机理与诊治技术研究》文中研究指明大推力液体火箭发动机是我国非常重要的战略装备,其部件涡轮泵作为发动机的重要组成部分,工作环境十分恶劣,极端的工作环境使得涡轮泵具有极高的故障率,随着我国对大推力液体火箭发动机的开发,过去困扰涡轮泵的转子失稳问题将更加突出,超高转速使得转子动平衡成为了新的难点。本文针对某型号氢涡轮泵转子的动力学特性仿真分析以及试验台设计等相关问题,做了如下工作:(1)根据某型号氢涡轮泵转子结构研究了考虑叶轮过盈装配、螺纹预紧和转子轴套附加刚度的转子轴系建模方法,采用叶轮轮毂厚度不变,减小其余轴套以及轴承内圈厚度的方法模拟转子轴套和轴承内圈接触面的存在对转子整体刚度的减弱作用。建立氢涡轮泵动力学计算模型,并对其动力学特性进行了全面计算分析,包括临界转速和振型、不平衡响应分析和转子稳定性分析等,为氢涡轮泵转子高速动平衡提供了理论基础。(2)基于ANSYS workbench平台,采用CFD方法对氢涡轮泵转子各密封间隙处(包括气流间隙和液流间隙)动力学特性进行分析,得到了密封的泄露特性以及动态特性参数,拟合得到了不同密封位置的刚度阻尼系数,研究了密封动态特性参数对氢涡轮泵转子动力学特性以及转子高速动平衡的影响。(3)针对氢涡轮泵转子动力学特性研究以及高速动平衡试验要求设计高速转子动力学试验台,可实现氢涡轮泵转子全运行转速下的动力学特性研究以及转子高速动平衡。为进行氢涡轮泵转子高速动平衡试验,提出了转子高速动平衡方案,并基于结合加权最小二乘法的影响系数法对氢涡轮泵转子模型进行了虚拟动平衡,验证了方案的可行性。同时提出了一种无键相动平衡方法可应用于氢涡轮泵转子高速动平衡方法研究,为转子动平衡提供了新的方向。

贾旭飞[3](2019)在《典型旋转设备转子不平衡和叶轮故障分析与处理方法研究》文中认为旋转设备在我国化工行业中应用广泛。对旋转设备运行故障的准确判断和处理有利于化工装置长周期安全稳定运行。不平衡故障是旋转设备运行过程中的一种最常见故障,多由转子质量不平衡引起。基于此,本文详细论述了转子质量不平衡的机理及故障特征,介绍了其平衡原理与平衡方法以及转子运行的振动评价标准,并将上述理论应用于工程实际。针对多台汽轮发电机组、一次风机、给水泵等化工过程中的典型旋转设备,通过振动参数、振动波形及频谱图综合分析故障原因,运用上述各平衡方法进行分析计算,最终通过现场实际验证动平衡方法的有效性。针对某低低压蒸汽冷凝水泵运行过程中突然跳车的问题,在排除电机及机泵机械故障的前提下,通过三维建模,模拟分析泵内部过流部件区域的流场特性,提出了减小叶轮直径以优化内部流场状态进而提升机泵效率的解决方法。结合低比转速泵用叶轮切割公式,对故障机泵叶轮切割,并现场实际验证效果良好,对解决此工况条件下引起的机泵故障有实践意义。

傅超[4](2018)在《参数不确定性对转子系统动力学特性的影响机理研究》文中研究说明由于疲劳、材料属性不均匀、制造和装配误差等原因,转子系统存在多种形式的参数不确定性。研究转子在不确定性影响下的动力学特性是精细化动态特性分析的要求,也是稳健性设计的要求。不确定性根据是否具备足够的先验信息,分为概率型和非概率型两类。随机变量由精确概率分布模型描述,而区间变量可仅由上下边界来定义。基于区间数学的非概率分析是最近发展起来的低门槛、适用于小样本问题的新不确定性量化方法,特别适用于分析航空发动机转子系统等设计和试验成本昂贵的结构。本文引入并发展了非嵌入式不确定性量化分析方法,并应用于复杂多自由度柔性转子系统及其裂纹故障诊断,定量研究了不确定性在动力特性中的传播规律和影响机理。主要内容包括:(1)考虑非概率区间不确定性,建立了基于导数信息求解转子区间动力学微分方程的Chebyshev区间法。基于有限元法推导了某悬臂空心轴转子的运动微分方程,并对不同区间参数在不同不确定性水平下,该悬臂转子的稳态响应区间变化进行了详细讨论。为对比不同正交多项式在不确定性分析中的适用性和有效性,研究了基于Legendre正交逼近的区间法计算结果。与扫描法和蒙特卡洛模拟求得的结果对比,验证了此两种区间方法的计算精度和效率。结果表明,不确定性对转子稳态响应影响很大,在一些情况下会出现“共振带”、“频移”等现象;不同正交多项式均可应用于转子不确定性动力特性计算并具有较好的精度,Chebyshev型区间法的计算效率要高于Legendre型。(2)针对含区间不确定性的变速转子瞬态动力学问题,提出了非嵌入式区间精细积分法。该方法综合了精细积分法在数值计算中的高稳定性、高精度优势和Chebyshev包含函数法非嵌入式、数值运算的特点,且无需导数信息,从而避免了在每个时间步下进行符号运算。基于传递矩阵法推导了转子的时变运动微分方程,对考虑区间参数时的瞬态响应范围进行了仿真分析。结果表明,所提出的区间精细积分法计算精度较好,效率很高。在数值结果中同样观察到了“频移”和“共振带”现象。(3)考虑含非概率不确定性和裂纹的转子系统,利用Chebyshev包含函数法建立了其不确定非线性响应的替代模型。基于中性轴法,建立了裂纹单元的局部刚度模型。应用谐波平衡法将此包含时变刚度项的参激系统转化线性代数方程,进而求解未知Fourier展开系数。基于区间分析,从多个角度研究了不确定性对裂纹转子系统超谐波共振特性的影响规律。此外,针对包含大量区间不确定性的转子动力学问题,提出了高效非嵌入式多项式代理模型法。仿真结果表明,所建立的替代模型能高精度地求解裂纹转子的非线性谐波响应区间;不同参数不确定性对裂纹转子各谐波分量的影响不同,以弹性模量、密度等参数为主要敏感参数;根据不确定性分析结果,亚临界区的超谐波共振幅值可作为转子裂纹早期诊断的依据,而通过检测转子临界转速变化来预示裂纹是不可靠的;数值仿真表明所提出的多项式代理模型法具有与Chebyshev包含函数法相当的精度,在多维区间问题中可大幅降低计算量。(4)考虑同时含有随机和区间不确定性的情况,建立了研究混合不确定性下转子瞬态动力学分析的双层量化计算方法。利用多项式混沌展开(PCE)处理系统中的随机变量,再采用改进的Chebyshev包含函数计算前两阶统计矩的分布区间。用区间期望和区间方差来刻画混合不确定性影响下转子的瞬态动力学响应。基于蒙特卡洛模拟和区间扫描法组合抽样验证所使用双层不确定性量化方法的有效性。结果表明,该计算方案具有理想的不确定性分析效果。

刘海媛[5](2018)在《陀螺飞轮主动振动控制方法研究》文中指出陀螺飞轮系统通过控制转子角动量的幅值和指向,可以同时实现三维力矩输出和两维姿态角速率测量,满足微小航天器对姿态控制系统的小型、轻量、低成本和高集成度发展需求。倾侧振动会影响陀螺飞轮系统的力矩输出和姿态敏感精度,甚至会导致系统失稳,因此,本文以倾侧角一倍频成分为研究对象,采用系统自身力矩器作为作动器,研究陀螺飞轮系统倾侧的主动振动控制问题。首先,结合陀螺飞轮系统物理结构,利用拉格朗日建模方法建立了陀螺飞轮系统完整非线性动力学模型,基于该模型以及坐标变换关系推导了陀螺飞轮系统倾侧角模型,并利用Sim Mechanics工具箱搭建了陀螺飞轮系统机械仿真模型,为陀螺飞轮系统的倾侧振动特性分析和主动振动控制方法的效果验证提供了仿真平台。其次,采用双频Bode图法分析了变转速和轴向转动惯量变化对陀螺飞轮系统稳定性的影响。利用陀螺飞轮系统机械仿真模型,在倾侧回路开环和闭环条件下,分别在时域和频域分析陀螺飞轮系统倾侧振动曲线,同时以不平衡引起的陀螺飞轮倾侧振动为例,分析倾侧一倍频幅值随转速和不平衡量的变化规律,为陀螺飞轮系统倾侧的主动振动控制方法研究垫定基础。再次,基于陀螺飞轮系统自身力矩器,研究三种主动振动控制方法。基于机理分析的主动振动控制方法,是利用输出倾侧角与输入力矩的幅值比和相位差,通过辨识陀螺飞轮系统倾侧振动幅值和初相来确定校正力矩。基于影响系数法的主动振动控制方法,是根据输入力矩与输出倾侧角的比例关系,计算校正力矩。基于相位优先寻优的主动振动控制方法,是通过在转子施加不同相位和幅值的力矩,以输出倾侧角一倍频幅值最小为标准,优先确定校正力矩相位,再确定其幅值。根据以上三种方法辨识结果,利用力矩器施加校正力矩完成主动振动抑制。以上三种方法均经过仿真验证。最后,利用陀螺飞轮样机的实验平台,分别验证了基于影响系数法的主动振动控制方法和基于相位优先寻优法的主动振动控制方法,实验结果表明利用陀螺飞轮自身力矩器可以较好的实现倾侧振动的主动控制。

郎成业[6](2018)在《磁悬浮转子超临界特性的研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着旋转机械(如航空发动机、透平机械转子)的转速不断提高,工业生产和应用中对其特性提出了更严格的减振要求;而高速转子系统的磁悬浮支承具有无污染、无磨损以及可控性高等优点,引起科学工作者和行业工程师的强烈兴趣。跨越临界特性成为高速转子不可避免的挑战,因此主动控制下的磁悬浮转子超临界特性的研究具有重要意义。首先,本文分析了柔性转子的动力学特性,建立了柔性转子的数学模型,并利用SAMCEF ROTOR详细分析三支承转子系统的临界特性,得到了三支承转子系统的中间支承刚度和阻尼对其临界特性影响,在此基础上提出一种新的跨临界转子模型——变支承磁悬浮转子系统。其次,介绍了磁悬浮转子支承的工作原理并建立其仿真模型,分析了控制参数对磁悬浮支承等效刚度及等效阻尼的影响;在此基础上建立变支承磁悬浮转子系统的数学模型。针对该模型中各个支承的载荷特性,结合传递矩阵法和集中质量法推导出多支承转子系统各支承载荷的计算公式及标高敏感度矩阵,解决了变支承磁悬浮转子系统各支承载荷分配问题。最后,利用Solidworks、Adams、ANSYS及MATLAB等软件建立变支承磁悬浮转子系统的联合仿真平台;基于该平台分析了不完全微分PID控制策略参数及不同支承数目对磁悬浮转子系统临界特性的影响;同时,对变支承磁悬浮转子系统的跨临界特性进行仿真分析:通过切换时间、等效刚度及其变化率详细分析了不完全微分PID变支承磁悬浮转子跨越一阶临界转速时的特性,仿真优化结果表明与传统两支承转子系统相比,变支承磁悬浮转子系统的临界振幅减小了39.6%,有效的抑制了转子的临界振幅;模糊PID控制下的变支承磁悬浮转子系统的临界振幅减小了52.6%,具有更好的抑制效果。针对高速转子系统跨越临界转速时振动幅度过大及失稳问题,本文提出了一种磁悬浮变支承系统模型和方法,并对其超临界特性进行建模分析;以一阶临界转速为例,开展了变支承模型的载荷分析及优化,和不同控制策略下的主动控制系统参数的分析及优化;仿真结果表明:模糊控制策略和适配的控制、工作参数对磁悬浮转子超临界特性具有良好的优化作用。

臧廷朋,王凤仁,温广瑞,张志芬[7](2018)在《运行工况下转子系统模态参数识别技术研究》文中研究说明针对目前高速旋转机械通过建模求解各阶固有频率复杂、困难问题,提出一种基于随机子空间(Stochastic Subspace Identification,SSI)和经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)相结合的系统模态参数识别方法。该方法首先通过对转子系统运行工况下的振动响应进行分段滤波获取各阶模态自由衰减分量,然后引入EMD对处理后的信号进行分解,降低模态混叠及其他信号成分对模态参数识别的影响。其次,以EMD分解后的数据为基础,构建Hankel矩阵,通过SVD分解和卡尔曼状态滤波得到系统的随机状态模型,并对状态矩阵进行特征值分解,从而得到系统的一阶与二阶模态的固有频率。仿真分析和转子实验台的实际测试结果表明,该方法可以有效识别运行工况下转子系统的一、二阶固有频率,为后续系统特性分析和故障辨识提供新的思路。

崔咏[8](2017)在《小质量高速滚动体动不平衡量的检测方法研究》文中认为高速轴承在运转过程中的磨损及负荷冲击时产生的噪声和振动,是诱发旋转机械系统故障的主要原因之一。在旋转设备中,高速轴承中圆柱滚子不平衡产生的故障约占振动故障的60%以上。近些年来,由于电子技术、信息技术以及控制技术的发展,我国的动平衡技术有了很大的提高。然而,现有的动平衡研究主要针对大中型滚动体,较少涉及直径D≤10mm、长径比接近1:1的微小滚动体。与常规的大中型滚动体相比,微型滚动体具有质量小、驱动难度大、不平衡量微小等特点,导致其不平衡量的测量难度较大。国外对航空发动机高速轴承等关键机械件中使用的微型轴承滚子都进行出厂前的动平衡检测,将合格的滚子分拣出来。由于技术原因,我国目前还未展开微小滚动体的动平衡检测研究。因此,进行微小滚动体动平衡测试技术的探索研究,有着十分重要的战略价值和现实意义。本文以圆柱滚子轴承中的微型滚子为研究对象展开微小滚动体动不平衡量测量研究。针对微小滚动体质量小、驱动难度大、不平衡量微小等特点,以动平衡测试系统动力学模型为理论指导,使用Recurdyn对动平衡测试系统进行多体动力学仿真,对动平衡测试系统的重要参数进行仿真分析,实现高精密动平衡测试系统摆架的改进与优化,设计了一种基于MEMS的微小滚动体动平衡测试系统,解决测试系统摆架质量大、成本高、敏感性差等一系列问题。通过大量实验表明,该测试系统更加有利于微小滚动体不平衡量的检测。本课题主要完成以下工作:1、分析微小滚动体动平衡测试原理,使用Recurdyn建立动平衡测试系统的多体动力学模型,对该模型的弹簧刚度,弹簧阻尼和皮带预紧力进行系统的仿真分析。通过仿真分析,得出了弹簧刚度、弹簧阻尼、皮带预紧力三组参数对微小滚动体动平衡检测的影响规律,通过仿真响应分析,为微小滚动体动平衡机的设计与优化提供了理论依据,同时也验证了动平衡虚拟样机的有效性和仿真分析结果的正确性。2、通过分析摆架参数对动平衡测试系统振动特性的影响,提出了基于MEMS的微小滚动体动平衡测试系统,把MEMS加速度传感器对称嵌入到摆架支撑上,来测量摆架振动加速度,并用经打孔处理的电路板直接作为摆架支撑,将MEMS传感器连接至数据采集系统,通过数据采集系统将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,最后将信号传输到计算机完成信号处理。3、设计微小滚动体动平衡实验,验证基于MEMS动平衡测试系统的可行性。

雷文平[9](2016)在《高速转子故障物理特性及全矢动平衡技术研究》文中指出对于旋转机械来说,不平衡是其最主要的激振源,导致许多自激振动的产生。历年来,动平衡技术始终是学术界研究和关注的焦点。随着旋转机械容量不断增大,机械结构的不断复杂,转速进一步提高,传统的转子平衡领域理论和技术不能很好地适应工业生产的发展要求,主要表现在:多次启机试重进行平衡,既浪费时间,又增加平衡费用。在一些特定的情况下,现有动平衡理论计算出来的配重有很大偏差,平衡精度很低,甚至导致平衡失败。在这一背景下,本文从失衡转子故障物理机理入手,对不平衡响应规律进行探讨,重点分析了失衡转子在支撑各向异性和非线性因素下不平衡响应的特性。为了提高现场平衡的效率和精度,本文利用信息融合的全矢谱理论和有关技术,提出了新的转子动平衡方法,实验验证了新方法的有效性和工程应用价值。本文的主要研究成果与结论如下:1)研究了失衡转子的故障物理特性。传统平衡方法均是建立在线性假设和转子各向同性的基础上,而实际上转子各向异性和非线性因素是导致平衡精度不佳的主要原因。因此本文重点研究了失衡转子在各向异性和非线性基础上不平衡响应的规律。结论表明:在线性模型假设下,各向异性支撑单圆盘转子对于不同的失衡量其不平衡响应为一组同心椭圆,其方位角维持不变,椭圆的偏心率保持不变,其长/短半轴随不平衡量的大小线性变化,椭圆的初始相位角随失衡量的相位的变化而变化;而在非线性情况下,转子的不平衡响应椭圆的偏心率和方位角均随失衡量的大小的变化而变化。2)提出一种新的动平衡方法—全矢动平衡方法(FVDB)。该方法基于全矢谱的截面信息融合方法定义了全矢不平衡响应(FVUR),全矢不平衡响应以工频主振矢作为不平衡响应的幅值,以椭圆的相位角为其相位,结合影响系数法或振型平衡法进行现场的平衡;理论推导证明:全矢不平衡响应的灵敏度高于单传感器响应的灵敏度,说明全矢动平衡方法精度优于传统方法;实验结果表明:全矢动平衡方法平衡效果优于传统方法,提高了平衡的效率和精度,具有良好的工程应用价值。3)结合进动分解理论,提出一种的新的平衡方法—进动分解平衡法(PDDB)。提出PDDB方法是源于以下思路:复杂柔性转子在组合故障作用下,转子轨迹中正反进动分量呈现不同比值,但总体来说,正进动分量与平衡故障相关度更大,反进动分量往往预示机器存在平衡以外的其他故障,即不平衡量与正进动响应矢量是成正比的。PDDB方法的指导思想为:采用正进动不平衡响应,即FPUR作为平衡目标结合传统的影响系数法或振型平衡法来完成平衡。通过数值模拟和实验研究证明:PDDB方法与传统方法相兼容,在实际平衡中更能克服平衡故障以外的干扰。相对于全矢动平衡方法FVDB来说,进动分解平衡方法PDDB更适用于复杂转子系统、特别是除不平衡外还存在其他复合故障的场合。4)提出了基于相位差频谱校正的微速差双转子现场平衡方法。结合微速差双转子系统结构对“拍振”信号的产生原因进行分析,结果表明:由于内外转子转速接近,非整周期信号采集导致频谱泄露的产生,即内、外转子不平衡响应中至少一个是失真的,这是导致平衡效果不佳的原因。在此基础上,提出了基于相位差频谱校正的内外转子不平衡响应分量提取方法,对失真的转子响应的幅值和相位进行校正,并给出相位差校正平衡法的微速差双转子平衡方法,通过仿真和实验证明:该方法可显着提高微速差双转子的平衡精度。现场平衡实例充分证明了该方法的优越性。5)开发了包含以上新平衡方法功能的系列仪器。基于以上三种新的动平衡方法,采用嵌入式技术,开发了便携式现场动平衡仪。并就全矢不平衡响应的振动信号及键相采集等关键技术进行了探讨,给出了全矢不平衡响应,进动分解算法以及频谱校正分离方法的算法流程,实现了新的平衡方法的工程化应用。工程应用实例表明了本文研究成果的正确性和开发产品的实用性。

张彦杰[10](2015)在《风机叶轮动平衡检测系统的研发与优化设计》文中指出风机叶轮是风机的重要组成部分,如果叶轮存在不平衡,风机工作是会产生剧烈的振动,轻则噪音非常大,重则可震断固定螺栓,造成设备损坏甚至人员伤亡。所以风机叶轮的动平衡非常重要,平衡后的叶轮在工作过程中,运行平稳,振动非常小。风机叶轮动平衡机是进行风机叶轮动平衡检测的高精密设备,检测系统涉及的学科、领域非常多,其中包括机械、电气、数字信号处理等。在之前一些年,国外技术一直保持垄断地位,近年我国也逐渐出现一些自主研发的国产检测设备,但是检测精度、重复性、检测原理、测试时间以及操作方面等较国外产品来说还比较落后,其中数据处理方法等方面还有很大发展空间。本论文是在实际项目的基础上,开发了一套包括工控机上位机、嵌入式下位机及信号转接板的控制系统,其中上位机是基于.NET的C#开发,主要工作包括以下:首先建立了系统的动力学模型,得出了系统的动力学方程。根据不同应用情况,实现了两种标定方式,一种是永久标定,操作方便,另一种是影响系数法标定,精度高,计算流程简化。推导了永久标定和影响系数法的解算公式。因为现场干扰比较多,在标定过程中会出现异常数据,而使K值的标定出现错误。K值如果错误,后面的计算会全部错误,针对这种情况,提出了最小二乘法的K系数标定方法,标定得到的K系精度提高,测试结果更加稳定准确。数据处理包括信号的滤波和对滤波后信号进行相位和幅值提取。讨论了用窗函数法设计FIR滤波器的方法,选择了主瓣较小的海明窗设计滤波器,发现海明窗函数滤波器效果良好且易于实现。分析了频域中离散傅里叶变换提取幅值和相位的原理和弊端。选用拟合方法在时域中提取不平衡量的幅值和相位。分析了三参数最小二乘拟合法的原理,最后考虑实现方便,选用matlab工具箱中带有的傅里叶拟合法对幅值和相位进行提取,取得了不错的效果。上位机用.NET的C#实现了PCI接口AD板卡数据采集,并且基于串口实现了与下位机嵌入式的数据通信。嵌入式下位机实现了基于定时方式的速度检测,并且设计了控制采样启停的逻辑电路、前端滤波的硬件电路PCB板的设计。通过wifi模块将测试结果发送到手机上,方便操作人员查看并进行相应操作。WiFi模块用的是USR-WIF1232-A, STM32通过wifi模块与手机连接,进行数据传输。App数据显示程序是基于eclipse平台开发,涉及到Wi-fi模块数据的读取和显示。在方案选型时,同时搭建了基于ARMDSP的双核嵌入式控制测试平台,设计生产了PCB并进行了焊接调试,底层驱动程序已经调试完成。未来会继续嵌入式测试方案的研究。风机叶轮动平衡检测设备对于风机生产企业至关重要,并且检测系统涉及到的数据处理算法等可以应用于其他的检测领域,同时也作为其他类零件动平衡检测系统开发的重要借鉴,因此本论文的研究具有非常重要的现实意义和理论意义。

二、高速转子动平衡的传递函数法(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、高速转子动平衡的传递函数法(论文提纲范文)

(1)基于传递函数的航空发动机柔性转子动平衡研究(论文提纲范文)

引言
1 传递函数法
2 柔性转子实验台实验
3 航空发动机柔性转子动平衡分析
    3.1 模型建立
    3.2 不平衡位置预设
    3.3 基于传递函数法的转子动平衡
    3.4 动平衡实验结果
4 灵敏度分析及动平衡结果验证
    4.1 配平面灵敏度分析计算及优化分析
    4.2 动平衡结果验证
5 结论

(2)液体火箭发动机涡轮泵故障机理与诊治技术研究(论文提纲范文)

学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 课题来源及研究背景
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 转子动力学特性研究
        1.2.2 转子动平衡研究
        1.2.3 高速转子动力学试验台研制
    1.3 主要研究内容及安排
        1.3.1 本文主要研究内容
        1.3.2 本文内容安排
第二章 转子动力学及转子动平衡理论
    2.1 概述
    2.2 模态分析
    2.3 瞬态分析
    2.4 不平衡响应分析
    2.5 转子稳定性分析
    2.6 刚性转子现场动平衡
    2.7 挠性转子平衡的影响系数法
    2.8 本章小结
第三章 氢涡轮泵转子轴系建模方法及动力学特性研究
    3.1 概述
    3.2 实验转子结构设计和动力学特性研究
        3.2.1 某型号氢涡轮泵转子结构
        3.2.2 实验转子结构设计
        3.2.3 实验转子轴套接触面等效刚度
        3.2.4 基于模态分析的实验转子修正
    3.3 氢涡轮泵转子轴系动力学模型
        3.3.1 建模准则
        3.3.2 氢涡轮泵动力学计算模型参数
    3.4 氢涡轮泵转子动力学特性计算
        3.4.1 临界转速及振型
        3.4.2 不平衡响应
    3.5 本章小结
第四章 密封流场作用下的氢涡轮泵转子动力学特性研究
    4.1 概述
    4.2 密封流场动态特性分析
        4.2.1 密封计算原理
        4.2.2 密封流场计算模型
    4.3 氢涡轮泵各级密封流场分析
        4.3.1 一级叶轮前凸肩迷宫密封
        4.3.2 一级叶轮后凸肩迷宫密封
        4.3.3 级间密封
        4.3.4 二级叶轮前凸肩迷宫密封
        4.3.5 二级叶轮后凸肩迷宫密封
        4.3.6 涡轮端一道组合密封
        4.3.7 涡轮端二道组合密封
        4.3.8 涡轮端三道组合密封
    4.4 密封流场对氢涡轮泵转子动力学特性影响分析
        4.4.1 临界转速及振型
        4.4.2 不平衡响应分析
    4.5 本章小结
第五章 高速转子动力学试验台结构设计及转子动平衡
    5.1 概述
    5.2 高速转子动力学试验台结构设计
        5.2.1 试验台总体结构
        5.2.2 主体结构设计
        5.2.3 辅机结构设计
        5.2.4 试验台测控系统
    5.3 试验转子高速动平衡
        5.3.1 试验转子高速运行测试方案
        5.3.2 试验转子高速动平衡方案
        5.3.3 试验转子虚拟高速动平衡
    5.4 无键相动平衡方法
        5.4.1 无键相原理
        5.4.2 无键相动平衡验证
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者与导师简介
附件

(3)典型旋转设备转子不平衡和叶轮故障分析与处理方法研究(论文提纲范文)

学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 旋转设备不平衡及动平衡发展现状
        1.2.1 转子不平衡及转子分类
        1.2.2 转子动平衡发展现状
    1.3 离心泵数值模拟研究
    1.4 本课题研究的主要内容
第二章 转子不平衡与动平衡理论及方法
    2.1 转子质量不平衡机理及故障特征
    2.2 刚性转子平衡原理与方法
        2.2.1 两平面平衡力学原理
        2.2.2 动平衡方法
    2.3 挠性转子平衡原理与方法
        2.3.1 平衡原理与方程
        2.3.2 振型平衡法
        2.3.3 影响系数法
        2.3.4 平衡法优缺点及实施步骤
    2.4 转子振动评价标准
    2.5 本章小结
第三章 转子动平衡应用实例
    3.1 25MW汽轮发电机组振动分析处理
        3.1.1 汽轮发电机组简介
        3.1.2 1#汽轮发电机组动平衡
        3.1.3 2#汽轮发电机组动平衡
    3.2 40MW汽轮发电机组转子动平衡
        3.2.1 汽轮发电机组简介
        3.2.2 发电机动平衡
    3.3 风机动平衡
    3.4 给水泵动平衡
    3.5 本章小结
第四章 冷凝水泵故障诊断分析研究
    4.1 冷凝水泵故障现象及分析
        4.1.1 冷凝水泵简介
        4.1.2 冷凝水泵故障现象
        4.1.3 冷凝水泵故障分析
    4.2 流体力学模型
        4.2.1 流体力学参数
        4.2.2 流体力学方程
        4.2.3 标准k-ε模型
    4.3 冷凝水泵三维建模分析
        4.3.1 冷凝水泵三维建模
        4.3.2 模型网格划分
        4.3.3 边界条件
        4.3.4 内部流场分析
    4.4 叶轮切割公式
    4.5 冷凝水泵故障处理
        4.5.1 冷凝水泵参数计算
        4.5.2 冷凝水泵故障解决
        4.5.3 故障处理结论
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件

(4)参数不确定性对转子系统动力学特性的影响机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 结构不确定性分析研究现状
        1.2.1 随机不确定性理论
        1.2.2 模糊集理论
        1.2.3 非概率区间法
        1.2.4 混合不确定性量化
    1.3 转子系统不确定性研究现状
    1.4 目前存在的不足
    1.5 本文主要内容
第二章 不确定性转子稳态响应分析
    2.1 引言
    2.2 基于导数信息的Chebyshev区间方法
        2.2.1 Chebyshev正交逼近原理
        2.2.2 含区间参数转子稳态响应分析
    2.3 空心轴悬臂转子不确定性稳态特性
        2.3.1 有限元建模
        2.3.2 不确定稳态响应仿真
    2.4 Legendre与 Chebyshev多项式对比分析
        2.4.1 基于Legendre正交多项式的区间分析法
        2.4.2 Legendre与 Chebyshev区间法对比分析算例
    2.5 本章小结
第三章 不确定性转子瞬态响应分析的区间精细积分法
    3.1 引言
    3.2 区间精细积分法
    3.3 不确定性瞬态响应数值仿真
        3.3.1 转子瞬态运动方程
        3.3.2 参数不确定性分析
    3.4 本章小结
第四章 含区间参数的裂纹转子动力特性分析
    4.1 引言
    4.2 基于中性轴法的裂纹转子系统建模
        4.2.1 含呼吸裂纹的转子系统运动方程
        4.2.2 谐波平衡法求解非线性响应
    4.3 考虑不确定性参数的裂纹转子区间谐波解
    4.4 数值仿真
        4.4.1 确定性裂纹转子动力特性
        4.4.2 区间参数影响下系统的动力学行为
    4.5 本章小结
第五章 转子不确定性分析的高效多项式代理模型法
    5.1 引言
    5.2 多项式代理模型法
    5.3 数值仿真
        5.3.1 计算模型及谐波平衡法精度验证
        5.3.2 不确定性仿真
    5.4 本章小结
第六章 混合不确定性下转子的动力学特性
    6.1 引言
    6.2 转子动力特性非嵌入式混合不确定性量化方法
        6.2.1 考虑混合不确定性转子瞬态动力学问题
        6.2.2 随机不确定性的多项式混沌展开法
        6.2.3 混合不确定性下的区间统计矩
    6.3 数值仿真
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 主要创新
    7.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况

(5)陀螺飞轮主动振动控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 陀螺飞轮研究现状分析
        1.2.2 主动振动控制技术研究现状分析
    1.3 论文主要研究内容及章节安排
第2章 陀螺飞轮系统建模
    2.1 引言
    2.2 陀螺飞轮系统结构
    2.3 陀螺飞轮系统数学模型
        2.3.1 坐标系定义
        2.3.2 完整非线性动力学模型
        2.3.3 陀螺飞轮系统倾侧角模型
    2.4 陀螺飞轮系统机械仿真模型
    2.5 本章小结
第3章 陀螺飞轮系统稳定性及振动特性分析
    3.1 引言
    3.2 陀螺飞轮系统稳定性分析
        3.2.1 双频Bode图稳定性判定方法
        3.2.2 转速大范围变化对稳定性影响分析
        3.2.3 转子轴向转动惯量摄动对稳定性影响分析
    3.3 陀螺飞轮系统倾侧振动特性分析
        3.3.1 倾侧振动频谱分析
        3.3.2 倾侧振动一倍频分析
        3.3.3 倾侧振动特性实验验证
    3.4 本章小结
第4章 基于力矩器的陀螺飞轮主动振动控制方法
    4.1 引言
    4.2 主动振动控制问题分析
    4.3 基于机理分析的主动振动控制方法
        4.3.1 机理分析法介绍
        4.3.2 仿真验证
    4.4 基于影响系数法的主动振动控制
        4.4.1 影响系数法介绍
        4.4.2 仿真验证
    4.5 基于相位优先寻优的主动振动控制
        4.5.1 相位优先寻优法介绍
        4.5.2 仿真验证
    4.6 本章小结
第5章 实验验证
    5.1 引言
    5.2 实验平台介绍
    5.3 实验结果及分析
        5.3.1 基于影响系数的主动振动控制结果及分析
        5.3.2 基于相位优先寻优的主动振动控制结果及分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(6)磁悬浮转子超临界特性的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 磁悬浮轴承简介
        1.2.1 磁悬浮发展历史
        1.2.2 磁悬浮轴承分类
    1.3 转子动力学简介
    1.4 转子超临界减振方法
    1.5 论文工作与内容
        1.5.1 本文工作
        1.5.2 论文内容安排
第2章 柔性转子动力学模型与临界特性仿真分析
    2.1 引言
    2.2 柔性转子的动力学建模
        2.2.1 刚性圆盘动力学模型
        2.2.2 轴单元动力学模型
        2.2.3 柔性转子的数学模型
    2.3 柔性转子临界特性的影响因素
        2.3.1 转子临界转速与模态分析
        2.3.2 中间支承刚度对转子一阶临界振幅的影响
        2.3.3 中间支承阻尼对转子一阶临界振幅的影响
    2.4 柔性转子变支承理论和方法
        2.4.1 柔性转子变支承工作原理
        2.4.2 变支承柔性转子数学模型
    2.5 本章小结
第3章 柔性转子磁悬浮支承特性分析
    3.1 引言
    3.2 磁悬浮支承的力学模型
        3.2.1 主动磁悬浮支承的工作原理
        3.2.2 铁磁材料的性质
        3.2.3 电磁力的建模及推导
        3.2.4 磁悬浮支承有限元仿真分析
    3.3 磁悬浮支承的等效刚度和阻尼
    3.4 本章小结
第4章 柔性转子磁悬浮变支承模型及特性分析
    4.1 引言
    4.2 变支承磁悬浮转子系统模型
    4.3 柔性转子不同支承下的临界振型
    4.4 变支承磁悬浮转子系统的载荷特性
        4.4.1 多支承载荷特性分析
        4.4.2 变支承磁悬浮转子载荷特性分析
    4.5 本章小结
第5章 磁悬浮转子变支承下的超临界特性仿真及优化
    5.1 引言
    5.2 磁悬浮转子变支承的仿真平台
        5.2.1 变支承磁悬浮转子仿真平台构建
        5.2.2 仿真平台的控制系统构建
    5.3 磁悬浮转子超临界特性仿真分析
        5.3.1 转子起浮特性分析
        5.3.2 控制参数对柔性转子超临界特性的影响
        5.3.3 不同支承点数对转子系统临界特性的影响
    5.4 磁悬浮转子超临界特性分析及优化
        5.4.1 基于等效刚度的超临界特性分析及优化
        5.4.2 基于变支承切换时间的超临界特性分析及优化
        5.4.3 基于刚度变化率的超临界特性分析及优化
        5.4.4 基于模糊控制下的超临界特性优化
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果

(8)小质量高速滚动体动不平衡量的检测方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 动平衡技术概述
        1.2.1 动平衡测试技术的发展
        1.2.2 动平衡测试理论
        1.2.3 动平衡机发展及现状
    1.3 国内外研究现状
    1.4 研究主要内容
第2章 微小滚动体动平衡测试方案
    2.1 微小滚动体动平衡测试方案设计
        2.1.1 驱动系统设计
        2.1.2 改变驱动系统工位
        2.1.3 微小滚动体转速测量方法
        2.1.4 摆架振动测量方法
    2.2 摆架-滚动体系统动力学模型
        2.2.1 摆架-滚动体动力学建模
        2.2.2 摆架-滚动体动力学特性分析
    2.3 小结
第3章 微小滚动体动平衡测试系统动力学仿真分析
    3.1 微小滚动体动平衡系统建模
        3.1.1 动力学仿真模型建立
        3.1.2 模型属性编辑及约束、载荷添加
        3.1.3 创建接触
    3.2 仿真结果分析
        3.2.1 弹簧刚度的影响
        3.2.2 弹簧阻尼的影响
        3.2.3 皮带预紧力的影响
    3.3 仿真响应分析
    3.4 小结
第4章 基于MEMS的动平衡测试方法
    4.1 MEMS加速度传感器的测试系统
        4.1.1 MEMS加速度传感器简介
        4.1.2 基于MEMS的动平衡测试摆架设计
        4.1.3 基于MEMS的动平衡测试系统
    4.2 摆架静力与模态分析
        4.2.1 摆架静力结构分析
        4.2.2 摆架模态分析
    4.3 小结
第5章 基于MEMS测试系统微小滚动体动平衡实验
    5.1 摆架固有频率测试
        5.1.1 实验方法
        5.1.2 实验设备
        5.1.3 实验数据
    5.2 微小滚动体动平衡实验
        5.2.1 实验方法
        5.2.2 实验设备
        5.2.3 实验数据处理
        5.2.4 实验数据稳定性验证
    5.3 小结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果

(9)高速转子故障物理特性及全矢动平衡技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的来源、目的及意义
        1.1.1 课题的来源
        1.1.2 课题的研究目的和意义
    1.2 转子动平衡研究进展
        1.2.1 转子动力学建模的发展
        1.2.2 转子动平衡方法研究进展
        1.2.3 转子新型动平衡技术研究进展
    1.3 同源信息融合技术与转子动平衡
        1.3.1 旋转机械同源信息融合分析技术研究现状
        1.3.2 信息融合技术在转子动平衡领域的研究进展
    1.4 论文的研究思路和结构
        1.4.1 论文研究内容
        1.4.2 论文结构安排
2 同源信息融合技术与转子动平衡
    2.1 引言
    2.2 单截面双通道信息融合
        2.2.1 转子不平衡响应
        2.2.2 全矢谱理论基础
        2.2.3 平面信息融合以及图谱表达
    2.3 多截面信息融合
    2.4 全矢传递谱
    2.5 转子动平衡方法概述
        2.5.1 振型平衡方法
        2.5.2 影响系数法
        2.5.3 平衡三个方程
    2.6 基于全矢谱技术的失衡故障识别
        2.6.1 常规判别方法
        2.6.2 基于全矢谱的失衡故障判别
        2.6.3 基于全矢谱技术的不平衡类型识别
    2.7 本章小结
3 失衡转子故障物理机理研究
    3.1 引言
    3.2 转子系统的各向异性
    3.3 转子系统的非线性
    3.4 动力学模型
    3.5 线性模型分析
        3.5.1 不平衡响应
        3.5.2 升速特性
        3.5.3 不平衡响应随偏心量变化规律
        3.5.4 不平衡响应的进动分解分析
    3.6 非线性模型分析
        3.6.1.不平衡响应
    3.7 实验研究
        3.7.1 实验准备
        3.7.2 不平衡响应实验
    3.8 本章小结
4 全矢动平衡方法研究
    4.1 引言
    4.2 双传感器融合平衡方法的提出
    4.3 全矢动平衡方法
        4.3.1 全矢动平衡方法及其特征
        4.3.2 全矢不平衡响应的快速算法
        4.3.3 全矢动平衡实施步骤
    4.4 全矢动平衡精度分析
        4.4.1 单向传感器信号误差分析
        4.4.2 不平衡响应的灵敏度分析
    4.5 实验验证
    4.6 本章小结
5 进动分解平衡方法研究
    5.1 引言
    5.2 复合故障下转子平衡问题
    5.3 工频轨迹的进动分解
    5.4 进动分解平衡法
        5.4.1 进动分解平衡法
        5.4.2 三种典型不平衡响应的图示和物理含义
        5.4.3 复合故障下的进动分析
        5.4.4 进动分解平衡法的轴系平衡方法
    5.5 模拟平衡实验
    5.6 实验研究
    5.7 本章小结
6 微速差双转子平衡方法研究
    6.1 引言
    6.2 微速差双转子系统的特点
    6.3 传统的“拍振”信号分离方法
    6.4 频谱校正分离方法
        6.4.1 频谱泄露现象的产生
        6.4.2 频谱校正方法
        6.4.3 频谱校正分离方法
        6.4.4 仿真研究
    6.5 现场平衡步骤
    6.6 现场平衡实例
    6.7 本章小结
7 转子动平衡方法的工程应用
    7.1 现场平衡方法实现概述
    7.2 便携式全矢动平衡仪开发
        7.2.1 总体组成结构
        7.2.2 传感器的选择
        7.2.3 动平衡仪硬件组成
        7.2.4 用于全矢动平衡的信号采集
        7.2.5 平衡算法设计
        7.2.6 动平衡仪主要功能界面
    7.3 现场动平衡关键环节
        7.3.1 主要概念
        7.3.2 现场动平衡条件
        7.3.3 转子不平衡的振动状态特点
    7.4 现场平衡实例
    7.5 本章小结
8 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 课题的创新点
    8.3 后续工作展望
参考文献
个人简历
在学期间发表的学术论文及研究成果
致谢

(10)风机叶轮动平衡检测系统的研发与优化设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题提出的背景和意义
    1.2 动平衡技术国内外发展历史和现状
        1.2.1 动平衡测试方法的发展
        1.2.2 动平衡机国内外发展现状
    1.3 本论文研究的主要内容
第2章 动平衡机动力学建模及标定方法研究
    2.1 叶轮-支撑的动力学建模
    2.2 动平衡检测系统解算方法研究
        2.2.1 动平衡检测系统永久标定原理
        2.2.2 动平衡检测系统影响系数法标定原理
        2.2.3 最小二乘法K系数标定
        2.2.4 静偶不平衡量分解
    2.3 本章小结
第3章 不平衡量测试数据处理
    3.1 滤波器概述
        3.1.1 数字滤波器分类及原理
        3.1.2 加窗sinc滤波器原理
        3.1.3 窗函数的分类与设计选择
        3.1.4 MATLAB fdatool工具滤波器设计
    3.2 不平衡量信号幅值和相位提取
        3.2.1 离散傅里叶变换提取幅值相位
        3.2.2 数据拟合提取幅值和相位
    3.3 本章小结
第4章 测试平台总体方案及各功能模块硬件设计
    4.1 测试系统总体方案设计
    4.2 数据采集卡选型
        4.2.1 采集卡采样方式分类
        4.2.2 PCI-8ADPF AD板卡与信号接入方式
        4.2.3 板卡组成及性能参数
        4.2.4 采样方式控制
    4.3 传感器及电荷放大器选型
        4.3.1 传感器选型
        4.3.2 电荷放大器选型
    4.4 控制及信号调理板的设计
        4.4.1 中心频率可变的跟踪滤波器电路设计
        4.4.2 STM32控制电路设计
        4.4.3 时序逻辑电路的设计
        4.4.4 光电开关测速电路设计
    4.5 温湿度传感器设计
    4.6 基于wifi的手机显示测试结果设计
        4.6.1 wifi概述
        4.6.2 wifi网络工作原理
        4.6.3 wifi技术特点
        4.6.4 USR-232-T模块功能介绍
    4.7 测试系统实物图
    4.8 本章小结
第5章 测试平台软件设计
    5.1 程序设计概述
    5.2 基于.Net平台的上位机软件开发
        5.2.1 上位机程序总体流程框图
        5.2.2 托管平台的PCI数据采集
        5.2.3 与STM32基于串口的通信
        5.2.4 数据处理算法的C
    5.3 嵌入式下位机程序设计
        5.3.1 STM32控制程序编写
        5.3.2 测速程序的编写
        5.3.3 温湿度检测程序编写
        5.3.4 wifi通信程序程序编写
    5.4 手机app程序设计
    5.5 上位机各操作界面图
    5.6 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附件

四、高速转子动平衡的传递函数法(论文参考文献)

  • [1]基于传递函数的航空发动机柔性转子动平衡研究[J]. 张莹,王鲲鹏,马梁. 机械强度, 2021(06)
  • [2]液体火箭发动机涡轮泵故障机理与诊治技术研究[D]. 李维博. 北京化工大学, 2020(02)
  • [3]典型旋转设备转子不平衡和叶轮故障分析与处理方法研究[D]. 贾旭飞. 北京化工大学, 2019(02)
  • [4]参数不确定性对转子系统动力学特性的影响机理研究[D]. 傅超. 西北工业大学, 2018(02)
  • [5]陀螺飞轮主动振动控制方法研究[D]. 刘海媛. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
  • [6]磁悬浮转子超临界特性的研究[D]. 郎成业. 浙江工业大学, 2018(07)
  • [7]运行工况下转子系统模态参数识别技术研究[J]. 臧廷朋,王凤仁,温广瑞,张志芬. 振动与冲击, 2018(05)
  • [8]小质量高速滚动体动不平衡量的检测方法研究[D]. 崔咏. 河南科技大学, 2017(01)
  • [9]高速转子故障物理特性及全矢动平衡技术研究[D]. 雷文平. 郑州大学, 2016(08)
  • [10]风机叶轮动平衡检测系统的研发与优化设计[D]. 张彦杰. 山东大学, 2015(02)

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高速转子动平衡的传递函数法
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