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双跨转子系统油膜失稳的数值仿真与试验研究

罗跃纲 徐昊 王鹏飞 王晨勇 付豪

罗跃纲, 徐昊, 王鹏飞, 王晨勇, 付豪. 双跨转子系统油膜失稳的数值仿真与试验研究[J]. 机械科学与技术, 2020, 39(11): 1698-1704. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190324
引用本文: 罗跃纲, 徐昊, 王鹏飞, 王晨勇, 付豪. 双跨转子系统油膜失稳的数值仿真与试验研究[J]. 机械科学与技术, 2020, 39(11): 1698-1704. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190324
Luo Yuegang, Xu Hao, Wang Pengfei, Wang Chenyong, Fu Hao. Numerical Simulation and Experiment Study on Oil Film Instability of Two-span Rotor System[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2020, 39(11): 1698-1704. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190324
Citation: Luo Yuegang, Xu Hao, Wang Pengfei, Wang Chenyong, Fu Hao. Numerical Simulation and Experiment Study on Oil Film Instability of Two-span Rotor System[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2020, 39(11): 1698-1704. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190324

双跨转子系统油膜失稳的数值仿真与试验研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190324
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51875085

辽宁省自然科学基金项目 20170540205

辽宁省自然科学基金项目 20180551073

详细信息
    作者简介:

    罗跃纲(1964-), 教授, 博士, 研究方向为旋转机械故障诊断, luoyg@dlnu.edu.cn

  • 中图分类号: TH165.3

Numerical Simulation and Experiment Study on Oil Film Instability of Two-span Rotor System

  • 摘要: 本文以双跨转子试验台为研究对象进行数值仿真与试验测试以模拟实际机组的油膜失稳情况。在数值计算方面,基于有限元法,利用Capone圆轴承油膜力模型建立试验台的动力学模型,对比分析了不同转速下偏心量与圆盘质量的影响规律。试验方面通过试验台改变圆盘偏心量与圆盘质量对转子系统的影响进行分析,并与仿真结果进行比较。结果表明:适当增大偏心量与转盘质量后一定程度上抑制了油膜振荡对系统运转的影响,且油膜振荡发生会延后,但工频幅值会升高。这些故障特征为今后识别油膜失稳提供一定的理论与实际依据。
  • 图  1  双跨转子-轴承系统模型

    图  2  Timoshenko梁单元模型

    图  3  系统在初始工况下的升速瀑布图

    图  4  系统在不同转速下的轴心轨迹图、时域波形图、频谱图、Poincaré截面图

    图  5  系统在偏心量为200 g·mm工况下的升速瀑布图

    图  6  偏心量为200 g·mm时, 系统在不同转速下的轴心轨迹图、时域波形图、频谱图、Poincaré截面图

    图  7  圆盘质量为1 000 g时工况下的升速瀑布图

    图  8  圆盘质量为1 000 g时, 系统在不同转速下的轴心轨迹图、时域波形图、频谱图、Poincaré截面图

    图  9  双跨转子台试验台实物图

    图  10  初始工况下转子系统升速三维瀑布图

    图  11  初始工况下转子系统在不同转速下的轴心轨迹和频谱图

    图  12  偏心质量为1.6 g时转子系统升速三维瀑布图

    图  13  偏心质量为1.6 g时, 转子系统在不同转速下的轴心轨迹和频谱图

    图  14  圆盘质量为1 000 g时转子系统升速三维瀑布图

    图  15  圆盘质量为1 000 g时, 转子系统在不同转速下的轴心轨迹和频谱图

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  • 收稿日期:  2019-08-13
  • 刊出日期:  2020-11-01

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