碰摩转子稳定性分析及反向涡动失稳条件确定.pdf

节选段落一：
第七届全国非线性动力学学术会议和第九届全国非线性振动学术会议论文集 南京2004.10.28-29
碰摩转子稳定性分析及反向涡动失稳条件确定*
江 俊
(西安交通大学建力学院，西安 710049)
摘要:本文通过非线性动力学方法对Jeffcott转子一定子模型的同频全周碰摩解(synchronous full
annular rub)的稳定性和反向涡动失稳 (dry whip)的发生机制和条件进行了解析分析，确定了实验
观测到的几种不同的碰摩响应对系统参数的依赖关系，给出了两个不同碰摩实验得到不同碰摩响应序
列的原因。


节选段落二：
关键词:转子/定子碰摩，同频全周碰摩稳定性，反向涡动失稳，分叉
1.引言
为了提高旋转机械运行的效率和经济性，减
小转子与定子之间的间隙己是一项重要手段。但
是，由此却大大增加了旋转机械动静件碰摩的故
障率。发生碰摩会导致碰摩局部发热和严重磨
损，诱发机械的剧烈振动，严重时会出现碰摩反
向涡动失稳 (dry whip)而造成整个机器破坏。
因此，研究转子系统的碰摩复杂非线性动力学形
为以及确定其与系统参数间的关系，揭示系统的
碰摩反向涡动失稳机制并给出失稳条件，对优化
转子设计避免发生碰摩时造成严重损失有积极的
指导意义。
碰摩转子的研究由来以久，己有大量的文献
和研究结果。


节选段落三：
从实验和数值模拟
都证明了随参数变化，如:摩擦系数或转速增
加，转子响应可以从局部碰摩响应变为反向涡
动失稳。下面我们将首先分析出现反向涡动失
稳的机制，然后从理论上确定反向涡动失稳的
条件。
由图3可以看出，当同频全周碰摩解发生
Hopf分叉而出现局部碰摩响应后，转子的响应
谱中增加了频率为负的(有反转趋势)成分。
而当该负的频率成分占优时，转子发生反向局
部碰摩响应，转子响应幅值明显增大 (见图3
右)。若转速略微增大，转子将出现反向涡动
失稳。我们通过观察将要发生反向涡动失稳时
转子响应中负频率的值，发现其绝对值与转速
频率非常相近。这表现为转子系统在该负频率
处发生了“共振”。