離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能分析及軟件開發(fā).pdf

1、隨著國(guó)家現(xiàn)代化發(fā)展和國(guó)防需求的不斷增強(qiáng)，以發(fā)動(dòng)機(jī)為代表的旋轉(zhuǎn)機(jī)械引起了越來越多的重視。旋轉(zhuǎn)機(jī)械廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、國(guó)防和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，并且向著高速化、輕型化和大功率化等趨勢(shì)發(fā)展，其運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性直接影響到整個(gè)機(jī)器的安全與性能。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的核心部件，其動(dòng)力學(xué)的研究成為必然。船用泵作為常見旋轉(zhuǎn)機(jī)械的一種，其振動(dòng)特性直接影響到艦船的隱身性能、液體系統(tǒng)的可靠性和船員的生活環(huán)境。本文以某船用二級(jí)離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為研究對(duì)象，探討了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)

2、力學(xué)性能分析中的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)結(jié)合流體潤(rùn)滑雷諾方程，利用有限差分法和壓力擾動(dòng)法求解了滑動(dòng)軸承的動(dòng)特性系數(shù)，同時(shí)總結(jié)了經(jīng)典滾動(dòng)軸承動(dòng)特性系數(shù)公式計(jì)算支撐剛度，為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析提供輔助參數(shù)。
　　(2)以傳遞矩陣法為基礎(chǔ)，利用MATLAB工具編程，探討了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究方法。計(jì)算了離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速和不平衡響應(yīng)，并揭示不同不平衡量下轉(zhuǎn)子響應(yīng)規(guī)律。同時(shí)研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)臨界轉(zhuǎn)速的影響規(guī)律

3、，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供指導(dǎo)。
　　(3)對(duì)離心泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行有限元建模，充分考慮軸承彈性支撐效應(yīng)和轉(zhuǎn)子陀螺效應(yīng)的影響，利用 ANSYS對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析、臨界轉(zhuǎn)速分析、不平衡響應(yīng)分析和瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，并將其與傳遞矩陣法計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)結(jié)果一致，誤差值較小，驗(yàn)證了兩種分析方法的正確性，為轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的研究和減振降噪提供指導(dǎo)。分析結(jié)果表明，本轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在工作轉(zhuǎn)速下不會(huì)產(chǎn)生共振，不平衡響應(yīng)較小，在勻加速狀態(tài)和沖擊載荷作用下，都不會(huì)產(chǎn)生