矿井通风机磁悬浮轴承转子振动分析与模拟

"矿井通风机磁悬浮轴承转子的振动研究与数值模拟" 本文主要探讨了矿井通风机中磁悬浮轴承转子的振动特性及其数值模拟。矿井通风机在煤炭工业中扮演着关键角色，其稳定性直接影响到矿井的安全和效率。磁悬浮轴承作为一种无摩擦、无磨损的先进支承技术，可以显著提高通风机的运行性能。 首先，作者建立了转子的数学模型，将磁悬浮转子视为连续均匀的弹性体。通过运动微分方程分析，推导出了临界转速的求解方法。在该模型中，转子受到磁轴承的刚度和阻尼矩阵的影响，这些矩阵决定了转子的动态行为。当轴承具有各向同性时，即在特定方向上的刚度和阻尼相等，模型简化为更易于处理的形式。 接着，利用ANSYS/Workbench软件对转子进行了模态分析，这是对结构动态特性的研究，以确定其固有频率和振型。模态分析有助于理解转子在不同工况下的动态响应。通过对各阶振型的分析，可以预测转子在特定转速下的行为。 然后，基于Matlab进行了数值模拟，特别是在不同的临界转速下，研究了转子的刚度和阻尼变化。结果显示，随着转速的增加，转子表现出更大的柔性，这意味着转子更容易发生振动，这对于通风机的稳定运行至关重要。 此外，本文还提及了磁悬浮轴承的应用背景，指出其在矿井通风系统中的优势，如无摩擦运行、无需润滑和密封，以及能够主动控制。这些特性对于提高通风机的效率、降低维护成本以及保障矿井作业环境的安全具有重要意义。 该研究通过理论分析和数值模拟深入研究了矿井通风机中磁悬浮轴承转子的振动特性，为优化通风机设计提供了理论支持。同时，也为未来磁悬浮轴承在更多工业领域的应用提供了参考。