離心泵轉子系統(tǒng)動力學性能分析及軟件開發(fā).pdf

1、隨著國家現(xiàn)代化發(fā)展和國防需求的不斷增強，以發(fā)動機為代表的旋轉機械引起了越來越多的重視。旋轉機械廣泛應用于航空航天、船舶、國防和農業(yè)等領域，并且向著高速化、輕型化和大功率化等趨勢發(fā)展，其運動穩(wěn)定性直接影響到整個機器的安全與性能。轉子系統(tǒng)作為旋轉機械的核心部件，其動力學的研究成為必然。船用泵作為常見旋轉機械的一種，其振動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。本文以某船用二級離心泵轉子系統(tǒng)為研究對象，探討了轉子系統(tǒng)動

2、力學性能分析中的相關關鍵技術，主要研究內容如下：
　　(1)結合流體潤滑雷諾方程，利用有限差分法和壓力擾動法求解了滑動軸承的動特性系數，同時總結了經典滾動軸承動特性系數公式計算支撐剛度，為轉子系統(tǒng)動力學分析提供輔助參數。
　　(2)以傳遞矩陣法為基礎，利用MATLAB工具編程，探討了轉子系統(tǒng)動力學的研究方法。計算了離心泵轉子系統(tǒng)的臨界轉速和不平衡響應，并揭示不同不平衡量下轉子響應規(guī)律。同時研究不同結構參數對臨界轉速的影響規(guī)律

3、，為結構優(yōu)化提供指導。
　　(3)對離心泵轉子系統(tǒng)進行有限元建模，充分考慮軸承彈性支撐效應和轉子陀螺效應的影響，利用 ANSYS對轉子系統(tǒng)進行模態(tài)分析、臨界轉速分析、不平衡響應分析和瞬態(tài)動力學分析，并將其與傳遞矩陣法計算的結果進行對比，發(fā)現(xiàn)結果一致，誤差值較小，驗證了兩種分析方法的正確性，為轉子動力學的研究和減振降噪提供指導。分析結果表明，本轉子系統(tǒng)在工作轉速下不會產生共振，不平衡響應較小，在勻加速狀態(tài)和沖擊載荷作用下，都不會產生