论文部分内容阅读
本文以转子动力学和非线性动力学理论为基础，针对非线性轴承—转子系统的具体特点，建立了系统的非线性动力学模型，比较了Runge-Kutta法和Gill法在轴承—转子动力学分析中的有效性和稳定性，得出了Gill法优于Runge-Kutta法的结论，并用Gill法研究了有径向内部间隙的深沟球轴承支承的水平刚性转子系统的非线性振动。 取球轴承的径向内部间隙为主要的研究参数，分析了平衡和不平衡这两种转子系统的动力学响应特性。计算结果表明，系统在某些参数域中可能发生倍周期分岔、概周期及混沌振动。用数值积分方法得到系统在特殊参数域中的周期解、分岔图、轴心轨迹、幅值谱及Poincaré映射图，并且用Laypunov指数的数值计算方法对平衡转子系统的混沌性态进行了判断。数值分析的结果为该类轴承—转子系统的设计提供了理论参考。 对于平衡转子系统，周期响应、亚谐波响应和混沌响应的出现在很大程度上依赖于径向内部间隙。随着间隙的增大，不稳定区和混沌响应区变宽。阻尼增大导致响应的幅值减小，并且降低了不稳定性。 不平衡转子系统的非线性是由于赫兹接触和轴承的径向内部间隙，系统的激励频率为变柔度频率和转子的旋转频率。结果表明，当轴承—转子系统的转速变化时，动态响应出现了不稳定和混沌，在通向混沌的道路上出现了倍周期和跳跃现象。