转动机械的转子动力学设计

第1章转子动力学的基本知识

1.1转子动力学的发展及其内容

1.2转子的模态特性

1.2.1振动系统的模态

1.2.2转子的模态

1.2.3圆盘的转动惯量对转子模态的影响

1.2.4算例

1.2.5支承刚度对转子模态的影响

1.3转子的临界转速

1.3.1转子的临界转速

1.3.2轴系的临界转速和振型

1.4转子的不平衡响应

1.4.1单圆盘转子的幅频特性与相频特性

1.4.2同步正进动的特点

1.4.3不平衡响应的确定

1.5转子的稳定性

1.5.1自激振动的机理

1.5.2机组油膜失稳事故亲历

1.5.3油膜轴承的工作状态

1.5.4油膜轴承的失稳机理

1.5.5油膜失稳的过程，从油膜涡动到油膜振荡

1.5.6油膜失稳的治理

1.5.7其他一些失稳因素的分析

1.5.8自激振动与强迫振动的对比

参考文献

第2章转子的平衡

2.1转子不平衡的原因及其影响

2.2刚性转子与挠性转子

2.3刚性转子的平衡原理和平衡方法

2.3.1刚性转子的不平衡形式

2.3.2刚性转子的平衡原理

2.3.3平衡机平衡

2.3.4现场平衡

2.3.5现场平衡的方法——影响系数法

2.3.6刚性转子的平衡品质

2.4挠性转子的平衡原理和方法

2.4.1挠性转子不平衡的特点

2.4.2模态平衡法

2.4.3影响系数法

2.5实际挠性转子的平衡策略和评定准则

参考文献

第3章转子动力学设计

3.1转子动力学设计的意义和目标

3.2转子动力学设计的内容

3.3转子动力学设计的流程

3.4设计实例

3.4.1转子的基本数据和建模

3.4.2无阻尼固有频率和临界转速

3.4.3阻尼固有频率和临界转速

3.4.4不平衡响应计算与评价

3.4.5稳定性的补充计算

3.4.6不同轴承支承的转子的稳定性比较

3.5若干设计方法的讨论

3.5.1逆向设计

3.5.2相似设计

3.5.3转子设计的相似准则

参考文献

第4章转子动力学的计算分析

4.1转子动力学计算分析的特点

4.2转子支承系统的建模

4.3无阻尼转子系统的计算分析

4.3.1典型构件的传递矩阵

4.3.2Prohl 传递矩阵法计算临界转速和振型

4.3.3Riccati传递矩阵法计算临界转速和振型

4.3.4Riccati 传递矩阵法的奇点及其消除

4.3.5无阻尼转子系统的不平衡响应的计算

4.3.6实例1——空气压缩机的临界转速和临界负荷

4.3.7实例2——汽轮发电机组轴系的临界转速

4.3.8实例3——搅拌机轴的设计优化

4.4有阻尼转子系统的计算分析

4.4.1振动量的复数表示

4.4.2Riccati传递矩阵法计算固有频率和稳定性

4.4.3有阻尼转子系统的不平衡响应的计算

4.4.4实例4——高速离心机结构参数的优化

4.4.5实例5——提高200MW汽轮发电机组轴系的稳定性

4.5轴系扭转振动的计算分析

4.5.1扭转振动固有频率和振型的计算

4.5.2扭转振动瞬态响应的计算

4.5.3实例6——600MW汽轮发电机组轴系的扭转振动设计

4.6轴系各轴承安装标高及负荷分配

4.6.1轴系理想的安装状态

4.6.2轴系实际的安装状态及轴承标高的计算

4.6.3实例7——某燃气蒸汽轮发电机组轴系

各轴承安装标高的确定

4.7复杂转子系统动力特性的计算

4.7.1复杂转子系统的计算模型

4.7.2复杂转子系统动力特性的计算方法——双重传递矩阵法

4.7.3实例8——某航空发动机双转子系统的临界转速

参考文献

第5章转子动力学有关的规范和标准

5.1规范和标准的重要性

5.2与设计有关的规范

5.2.1关于转子的临界转速

5.2.2关于转子的平衡品质和不平衡响应

5.2.3关于转子系统的对数衰减率

5.2.4关于品质因子Q

5.2.5关于扭转振动

5.3与验收和运行有关的标准

5.3.1GB/T 6075在非转动部件上测量和评价机器的机械振动

5.3.2GB/T 11348旋转机械转轴径向振动的测量和评定

参考文献

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