200MW汽轮发电机轴系的3:1非线性扭振研究与三圆盘模型分析

本文主要探讨了受简谐激励下三圆盘非线性扭振系统的振动特性，特别是在200MW汽轮发电机轴系中存在3:1型内共振关系的情况下。作者们构建了一个包含平方和立方非线性的三圆盘扭振系统数学模型，这个模型能够模拟实际发电机组轴系中的扭振行为。他们利用非线性振动理论中的平均法，深入研究了系统在满足3:1型内共振、主共振以及双重共振条件下的动态响应。 3:1型内共振是指当系统的固有频率与激励频率之间存在特定整数比例关系时，可能导致强烈的振动放大现象。通过平均法的分析，研究人员发现主共振表现为单一模态的振动，而3:1型内共振则使得两个振动模式相互耦合，形成了更为复杂的振动模式。这意味着系统的振动行为不再仅仅是单个频率的放大，而是多个频率的交互作用。 双重共振则是指系统同时经历两种不同类型的共振，它可能涉及到更复杂的动力学行为，不同于主共振和3:1型内共振的简单叠加。这一研究结果对于理解和控制旋转机械，特别是大型汽轮发电机的扭转振动具有重要的工程意义，因为它们能帮助设计者预测和防止潜在的振动失效风险，提高设备的稳定性和可靠性。 关键词"三圆盘"、"非线性振动"、"简谐激励"、"内共振"、"主共振"和"双重共振"突出了本文的核心研究内容，这些概念在振动工程和机械动力学领域是核心议题。文章通过数值分析和理论计算，揭示了非线性系统在特定共振条件下的复杂动态行为，为相关领域的理论研究和实践应用提供了有价值的参考依据。