24、转子系统动力学与早期预警信号研究

转子系统动力学与早期预警信号研究

一、圆锥轴承动力学特性与动态平衡计算

在转子系统中，圆锥轴承的动态系数由三维矩阵表示：
[
K =
\begin{bmatrix}
K_{XX} & K_{XY} & K_{XZ} \
K_{YX} & K_{YY} & K_{YZ} \
K_{ZX} & K_{ZY} & K_{ZZ}
\end{bmatrix};
B =
\begin{bmatrix}
B_{XX} & B_{XY} & B_{XZ} \
B_{YX} & B_{YY} & B_{YZ} \
B_{ZX} & B_{ZY} & B_{ZZ}
\end{bmatrix}
]
这使得转子系统动力学的模态和非线性分析变得相当复杂。

为了进行一系列理论计算，开发了专门的软件来计算圆锥外部加压轴承的静态特性。具体操作步骤如下：
1. 改变运行参数（润滑层压力、角速度）和几何参数（径向偏心）。
2. 计算径向承载能力，并将该值与每个轴承的负载（值为 (mg/2)）进行比较。
3. 如果这两个值相等，那么转子中心的初始偏心值和位置角就表示动态平衡点的位置。
4. 分析理论计算结果，得到一系列动态平衡点，用平滑曲线连接这些点就得到了动态平衡曲线。

为了简化问题，动态平衡曲线是在转子轴向零运动（即轴向平衡）的情况下为单个轴承构建的。为了验证理论计算结果，进行了一系列实验研究。为此，设计了一个实验装置来研究外部加压