非线性磁悬浮转子的动力学稳定性与数值分析

非线性磁悬浮转子系统的稳定性分析是一篇深入研究磁悬浮转子系统动态特性的学术论文，作者李娜、鲍文博和王凤翔来自沈阳工业大学工程力学研究所和电气工程学院。该研究关注的是在实际应用中，非线性因素对磁力轴承工作性能的重要影响。通常，磁悬浮转子系统被视为非线性系统，但为了简化分析，许多研究者倾向于忽略这种复杂性。然而，对于高速运行的磁悬浮轴承，线性化的方法往往无法准确预测系统的动态行为，特别是当转速接近临界值时，系统的稳定性会显著降低。 论文首先介绍了磁悬浮转子系统的非线性电磁力模型，引用了电磁学的基本原理，指出X、Y方向的电磁力与电流、磁通量和真空磁导率等物理量密切相关。作者使用公式（1）和（2）具体展示了这一模型的数学表达式，其中μ0是真空磁导率，I是电流，A、N、C分别代表磁极的角位移、磁感应强度和电流密度。 为了深入探讨系统稳定性，文章构建了一个刚性磁浮轴承转子的动力学模型和空间状态方程，采用了数值积分法进行详细的分析。通过这种方法，研究者得以绘制出系统在不同参数条件下的波形图、相图以及轴心轨迹，这些图形直观地揭示了系统在特定转速（如60000r/min）和偏心量范围内的稳定运行特性。研究结果显示，在这些参数条件下，系统表现出良好的稳定性。 论文的核心贡献在于，它通过非线性理论和数值方法对磁悬浮转子的稳定性进行了深入探究，弥补了以往研究中可能忽视的非线性效应，这对于高速磁悬浮轴承的设计和优化具有实际意义。同时，这也为进一步研究磁悬浮技术在高速旋转机械领域的应用提供了有价值的数据和理论依据。中图分类号为O347.6，意味着该研究属于电机工程和技术类文献。