刚度阻尼突变对转子动力学影响研究

"该研究基于转子动力学理论，探讨了具有突变刚度和阻尼的Jeffcott转子系统，分析了这种突变对系统动力学行为的影响，特别是对振动幅度、轴心位移以及碰摩故障可能性的改变。" 在转子动力学领域，刚度和阻尼是决定系统稳定性和振动特性的关键因素。本研究针对2008年的一篇论文，该论文关注的是刚度和阻尼在转子系统中突然变化的情况。Jeffcott转子模型被用作分析的基础，这是一个简化的旋转机械模型，考虑了质量和惯性效应。通过建立包含突变刚度和阻尼的数学模型，研究人员能够利用解析方法求解转子系统的振动解析表达式。 研究中提到，刚度和阻尼的突变直接影响转子系统的稳态振幅。当刚度和阻尼减少时，振动幅度会显著增大，这可能引发潜在的碰摩故障，特别是在柔性转子系统中。碰摩故障是转子与固定部件之间非正常接触的结果，可能导致严重的设备损坏和生产中断。 此外，研究还定义了刚度和阻尼突变后的暂态过程时间，这是系统从一种状态过渡到另一种状态所需的时间。他们发现，随着突变刚度比和突变阻尼比的增加，这个暂态过程时间会缩短。这意味着系统能够更快地适应新的动力学条件，但也可能增加发生故障的风险。 进一步的分析表明，碰摩参数区域会随着刚度和阻尼的突减幅度以及质量偏心距的增大而扩大。质量偏心距是转子不平衡的度量，其增加会加剧振动，增加了碰摩的可能性。因此，理解和控制这些参数对于预防旋转机械的潜在故障至关重要。 这项研究对工程实践具有重要意义，因为它揭示了如何通过控制转子系统的刚度和阻尼来避免或减轻振动问题，特别是在涉及动态控制设备如可控流体阻尼轴承和电流变阻尼器的应用中。这些设备通过改变系统参数来调整刚度和阻尼，但快速变化可能导致系统参数的突变，因此需要深入理解这种突变的动力学后果。 刚度和阻尼的突变不仅影响转子系统的振动特性，还可能导致严重的碰摩故障。通过深入研究这些动态响应，工程师可以设计更有效的控制策略，以提高旋转机械设备的稳定性和可靠性。