發(fā)布時間：2020-07-16 01:13

【摘要】：旋轉機械是國家基礎工業(yè)的心臟,在國民經濟中起著至關重要的作用。轉子系統(tǒng)結構復雜,在運行過程中受到高轉速、不平衡力和力矩、油膜振蕩、氣體喘振的多種工況的影響,會顯著地影響轉子系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。而且,轉子系統(tǒng)的轉軸本身柔性大,在多種工況的影響下,會產生很大的動態(tài)應力,動態(tài)應力如果超過了屈服極限,那么轉子系統(tǒng)在設計階段就已經失效。如果設計不當或工作失常,就會引起機毀人亡的重大事故。因此,研究如何合理的建立轉子系統(tǒng)的安全容限和控制設計參數(shù)對轉子系統(tǒng)安全的影響具有重要意義。 本文在總結國內外有關轉子動力學和結構可靠性研究現(xiàn)狀的基礎上,首先,對轉子系統(tǒng)進行合理簡化,建立了剛柔混合虛擬樣機模型,利用有限元法對轉子系統(tǒng)的動力特性進行了分析,得到轉子系統(tǒng)的不平衡響應和最大動態(tài)應力；然后針對以往結構可靠度數(shù)值計算方法的不足,根據(jù)可靠的理論,引入了神經網絡理論并結合轉子動力學求解中的有限元法,將神經網絡技術應用于結構可靠性和可靠性靈敏度分析領域。充分利用神經網絡的非線性映射功能、任意函數(shù)逼近功能等特性,較好的解決了可靠性研究中的一些難題。最后,由于本文中基本隨機變量為混合變量,即基本隨機變量的單位互不相同,可靠性靈敏度無可比性,因此在可靠性靈敏度理論的基礎上對基本隨機變量進行了無量綱化,得到可靠性對各個基本隨機變量的影響程度的排序,為產品在設計階段提供了理論參考,有著積極地現(xiàn)實意義和理論價值。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH113
【圖文】：

圖3.1壓縮機系統(tǒng)布置圖 F19.3.3LoeationofeomPressorsystem如圖3.2所示為壓縮機的某缸模型，壓縮機在運行時，利用本身的慣性，在A處將氣體吸入，利用連接軸帶動葉輪做功，使氣體的壓力、溫度、速度提高，再流入擴壓器5，使速度降低，壓力進一步提高，從B口排出，然后進入C口，經過進一步提高壓力，最終氣體從D口排出。從圖中可以看出壓縮機本體可以分為轉子和定子兩大部分:轉動部分由主軸2、葉輪9(本壓縮機共有6個葉輪，其中左側首級輪為半開式葉輪

本課題中主要考慮軸的柔性對系統(tǒng)可靠性的影響，葉輪不作為考察重點，在保證質心位置和轉動慣量不變的情況下，將葉輪利用當量直徑轉化為圓盤。根據(jù)上述原則對轉子系統(tǒng)進行合理簡化后，如圖3.4所示，共將系統(tǒng)轉軸簡化為306個軸段，8個基礎支撐，17個葉輪盤。其中，中壓缸5個葉輪盤，分別為:T4，TS，UZL

東北大學碩士學位論文第3章轉子系統(tǒng)動力學及軟件介紹在Pro/E中，對系統(tǒng)進行參數(shù)化建模，得到的轉子系統(tǒng)的三維實體整機模型如圖3.5所示，然后將系統(tǒng)的轉軸保存為*.xt格式，如圖3.6所示，為下一步建立轉軸的有限元模型做準備。圖3.5百萬噸乙烯大型轉子系統(tǒng)的三維整機模型 Fig.3.5Thethree一 dimensionalwholemodeloflargemegatonethylenerotorsystem圖3.6轉子系統(tǒng)轉軸的三維模型 Fig.3.6Thethree一 dimensionalmodeloflargerotorsystem’ 5axis3.4基于NASTRAN的柔性體有限元模型的建立及模態(tài)分析本課題采用MSC公司的PATRAN閃ASTRAN有限元軟件，將三維的系統(tǒng)軸模

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李笑牛,趙偉;六面體有限元網格生成方法綜述[J];大連民族學院學報;2003年03期

2 孫幼青;可靠性技術在汽輪發(fā)電機制造中的應用[J];發(fā)電設備;1991年03期

3 張錚錚;提高氣流紡高速軸承的壽命和可靠性[J];紡織學報;1982年11期

4 張義民;劉巧伶;李鶴;聞邦椿;;轉子-定子系統(tǒng)碰摩可靠性靈敏度研究[J];航空動力學報;2006年05期

5 張義民,聞邦椿;具有獨立失效模式的多自由度非線性振動系統(tǒng)的可靠性分析[J];航空學報;2002年03期

6 于霖沖;白廣忱;焦俊婷;;柔性機構系統(tǒng)動態(tài)可靠性的模糊綜合評價研究[J];機床與液壓;2006年05期

7 張義民,林逸,劉巧伶;當聯(lián)合概率密度未知時隨機結構可靠性分析的隨機有限元法[J];吉林工業(yè)大學學報;1993年04期

8 于殿勇;錢玉進;;基于ADAMS動力學仿真參數(shù)設置的研究[J];計算機仿真;2006年09期

9 于霖沖;白廣忱;;柔性機構運動參數(shù)動態(tài)可靠性分析方法研究[J];機械傳動;2006年04期

10 張功學,朱均,徐華,馬希直;單圓盤轉子系統(tǒng)動力可靠性理論研究[J];機械科學與技術;2001年01期

相關碩士學位論文 前4條

1 杜小強;基于虛擬樣機技術的錘片式粉碎機轉子動力學特性研究[D];華中農業(yè)大學;2004年

2 楊剛剛;YD4140型切槽機轉子的動平衡及仿真研究[D];蘭州理工大學;2005年

3 柏見濤;基于虛擬樣機技術的機床進給傳動系統(tǒng)動力學研究[D];吉林大學;2007年

4 高娓;基于神經網絡的機械零件可靠性穩(wěn)健設計[D];東北大學;2008年

本文編號：2757282