《高等轉子動力學》出版社 機械工業出版社本書對於電力、核能、石化、機械、航空與航天等部門中,從事旋轉機械的動力設計、振動分析與排除振動故障的工程技術人員,是-本有較大指導作用或參考價值的書籍,也是高校教師和研究生以及有關科技人員從事轉子動力學課題研究的重要參考著作。
基本介紹
- 作者:聞邦椿等
- ISBN:9787111069119
- 頁數:494
- 定價:52.00
- 出版社:機械工業出版社
- 出版時間:1999-08
- 裝幀:平裝
- 副標題:理論、技術及套用
內容介紹,作品目錄,
內容介紹
本書系全國十餘所著名高等院校教授集體編著的高水平學術著作,詳細地介紹了轉子動力學的計算分析方法、軸承的動力特性、轉子系統的穩定性、轉子系統的機電耦聯振動、旋轉機械的參數測試與識別、故障轉子的動力特性、旋轉機械故障診斷技術、旋轉機械現場故障分析與治理、轉子動力學研究展望等,書的內容基本上反映了作者在這些研究領域中積累的經驗與貢獻。
作品目錄
目 錄
前言
第1章 轉子動力學的計算分析方法
1轉子動力學計算的特點
2轉子-支承系統的建模
3具有各向同性支承的轉子系統的計算分析
3.1典型構件的傳遞矩陣
3.2轉子系統的臨界轉速和振型的計算
3.3RicCati傳遞矩陣法的奇點及其消除方法
3.4轉子系統的不平衡回響的計算
3.5計算分析實例和計算程式框圖
4具有各向異性支承的轉子系統的計算分析
4.1振動量的複數表示,復振幅和復頻率
4.2用Riccati傳遞矩陣法計算轉子系統的固有頻率和穩定性
4.3轉子系統的不平衡回響的計算
4.4計算分析實例和計算程式框圖
5用傳遞矩陣法求解轉子系統的瞬態回響
5.1Riccati傳遞矩陣法和Newmark-β法的結合
5.2實例――240MW水輪發電機組軸系的瞬態回響
6傳遞矩陣-阻抗耦合法
6.1複雜轉子系統的分割原則
6.2具有特殊支承的單轉子系統臨界轉速的分析計算
6.3複雜轉子支承系統臨界轉速的分析計算
6.4算例
7傳遞矩陣-分振型綜合法
7.1分振型綜合法
7.2約束模態的求法
7.3模態截階及誤差
7.4算例
8傳遞矩陣.直接積分法
8.1運動方程的導出
8.2臨界轉速與穩態不平衡回響的計算
8.3穩定性分析
8.4瞬態回響的分析
8.5算例
9關於盤、軸單元的傳遞矩陣及數值積分差分格式的討論
9.1軸單元傳遞矩陣與梁軸有限元的關係
9.2改進的軸單元傳遞矩陣
9.3盤的瞬態傳遞矩陣
9.4數值積分的差分格式
參考文獻
第2章 軸承的動力特性
1滑動軸承的動力特性
1.1固定瓦徑向滑動軸承的油膜剛度和阻尼係數
1.2可傾瓦徑向滑動軸承的油膜剛度和阻尼係數
1.3動靜力潤滑徑向滑動軸承的油膜剛度和阻尼係數
1.4推力滑動軸承的油膜剛度和阻尼係數
2滾動軸承的動力特性
2.1滾動軸承的接觸應力與變形
2.2滾動軸承的彈性流體動力潤滑
2.3滾動軸承的負荷分布
2.4滾動軸承的剛度和阻尼係數
3擠壓油膜阻尼器軸承的動力特性
3.1幾種常見的阻尼器結構
3.2擠壓油膜阻尼器的雷諾方程
3.3擠壓油膜軸承壓力邊界條件
3.4擠壓油膜力、油膜剛度和油膜阻尼
3.5考慮油膜慣性力影響時的擠壓油膜力及其線性化表達式
參考文獻
第3章 轉子系統的動力穩定性
1穩定性理論和穩定性判據
1.1Lyapunov運動穩定性
1.2穩定性判據
1.3穩定性裕度
1.4非線性穩定性準則和非線性穩定性裕度
2擾動力的一般線性化模型及穩定性分析
2.1一般線性化模型
2.2擾動力分類
2.3穩定性分析舉例
2.4陀螺系統
2.5循環系統
3蓖齒密封的動力特性係數
3.1基本方程的建立
3.2方程的求解
3.3蓖齒密封的動力特性係數
4材料與結構內阻尼
4.1線性粘彈性物質的普遍本構關係
4.2幾種簡單的粘彈模型
4.3普遍運動方程
4.4集聚參數(多盤)轉子系統的普遍運動方程
4.5靜載荷下粘彈轉軸的靜變形
4.6動力穩定性
4.7三參數模型下粘彈轉軸的動力失穩
4.8內耗失穩的物理解釋
4.9結構內阻尼
5油膜失穩
5.1油膜失穩現象
5.2油膜失穩的力學機理
5.3油膜線性失穩後振動的發展過程及其破壞機理
6內腔積液及充液轉子
6.1二維理想自旋流體的擾動運動方程
6.2擾動流體對轉子的反饋力公式
6.3充液轉子作圓渦動的條件
6.4充液轉子的動力穩定性
7碰摩引起的轉子失穩
7.1單盤轉子的全周碰摩穩定性分析
7.2多盤轉子系統的全周碰摩穩定性分析
參考文獻
第4章 轉子系統的電磁激勵與機電耦聯振動
1機電耦聯振動的特點
2發電機轉子系統的電磁激發振動
2.1作用在發電機轉子上的電磁力
2.2轉子軸系由非線性電磁力激發的參數共振
3電動機轉子系統的電磁激發振動
3.1電磁參數對轉子強迫共振的影響
3.2高速異步電動機的參數共振與強迫共振的聯合
4轉子系統的機電耦聯非線性振動
4.1數學模型
4.2方程組的解
4.3理論結果的分析及其與實驗結果的比較
參考文獻
第5章 旋轉機械參數的測試和識別
1滑動軸承油膜動特性係數識別
1.1試驗台及測試系統
1.2識別原理及方法
1.3現場識別
1.4油膜參數識別實例
2滾動軸承動剛度的測試
2.1滾動軸承動剛度測試的意義
2.2非旋轉狀態下滾動軸承動力特性測試
2.3定轉速下滾動軸承動力特性測試
2.4由轉子支承系統頻響特性確定滾動軸承的動力特性
2.5滾動軸承動力特性的直接測試
3擠壓油膜阻尼器動力特性的試驗測定
3.1擠壓油膜阻尼器動力特性的一般分析
3.2在旋轉狀態下測定擠壓油膜
阻尼器的動力特性
3.3在非旋轉狀態下模擬擠壓油膜阻尼器實際工作條件的測試
4轉子系統邊界參數的識別
4.1有限元模型的邊界參數識別
4.2邊界元模型的邊界參數識別
參考文獻
第6章 故障轉子的動力特性
1轉子系統的失穩
1.1失穩機理與特點
1.2油膜失穩
1.3葉尖間隙氣動力引起的失穩
1.4轉子系統失穩的實例
2裂紋轉子
2.1振動微分方程
2.2裂紋軸的剛度模型
2.3裂紋轉子的動力特性
3轉子的彎曲故障
3.1轉子彎曲故障的類型
3.2軸彎曲故障的振動特徵
4轉子不對中
4.1轉子不對中故障機理分析
4.2不對中故障的特徵
參考文獻
第7章 旋轉機械故障診斷技術
1設備的監測與診斷
1.1機器振動的測量
1.2振動信號分析
1.3套用實例
1.4旋轉機械狀態監測與診斷技術的發展趨向
2模糊診斷
2.1模糊診斷的信息處理
2.2故障診斷的模糊模式識別方法
2.3故障診斷的模糊綜合評判方法
2.4故障診斷的模糊聚類分析
3模式識別診斷
3.1模式識別方法
3.2模式識別的基本理論
3.3實例――某航空發動機振動監測及故障診斷系統
4神經網路故障診斷技術
4.1神經網路的思想方法及基本模型
4.2神經網路故障診斷方法
5智慧型診斷系統
5.1旋轉機械故障診斷系統知識的表示與管理
5.2智慧型故障診斷系統推理方法
6變速旋轉機械轉子的狀態監測
6.1非穩態信號
6.2非穩態信號的Kalman濾波法
6.3非穩態信號的自適應濾波法
6.4時域濾波與角域分析
參考文獻
第8章 旋轉機械振動故障的分析與治理
1航空發動機台架試車振動故障的分析與處理
1.1批量生產航空發動機台架試車振動故障的分析與處理
1.2研製中航空發動機台架試車振動故障的分析與處理
2汽輪發電機組現場故障的診斷及治理之一――強迫振動類故障
2.1引起強迫振動的激振力分析
2.2機組失衡故障的診斷與治理
2.3軸承座剛度不足的診斷與治理
2.4機組摩擦故障的診斷與治理
2.5轉子中心孔進油故障的診斷與治理
2.6勵磁機振動問題的分析與治理
2.7發電機轉子熱彎曲故障的診斷與治理
3汽輪發電機組現場故障的診斷及治理之二――自激振動類故障
3.1機組汽流激振故障的診斷與治理
3.2200MW機組油膜振盪故障的診斷與綜合治理
參考文獻
第9章 轉子動力學研究展望
1轉子動力學性能最佳化設計
1.1大型汽輪發電機組軸系動力學性能最佳化設計
1.2航空發動機轉子動力學最佳化設計
2轉子系統振動的主動控制
2.1轉子振動主動控制的研究
2.2控制目的、目標函式、控制器設計
2.3轉子系統振動的H00控制
2.4可控擠壓油膜軸承
2.5反旋流控制
3電磁軸承-轉子系統
3.1五自由度電磁軸承-轉子系統
3.2電磁軸承的作用力
3.3電磁鐵線圈的端電壓方程
3.4電磁軸承支承的剛性轉子系統的運動方程
3.5系統控制策略的選擇
3.6系統狀態方程
3.7控制器參數設計
4轉子的自動平衡技術
4.1自動平衡裝置的主要類型
4.2HIT2型自動平衡頭簡介
4.3自動平衡方法
5轉子動力學中的若干非線性問題
5.1非線性研究的重要性、特點和研究方法
5.2支承鬆動
5.3轉子-擠壓油膜軸承系統的非線性問題
5.4碰摩轉子系統的動力特性
5.5裂紋轉子
5.6參數慢變的轉子系統
參考文獻
前言
第1章 轉子動力學的計算分析方法
1轉子動力學計算的特點
2轉子-支承系統的建模
3具有各向同性支承的轉子系統的計算分析
3.1典型構件的傳遞矩陣
3.2轉子系統的臨界轉速和振型的計算
3.3RicCati傳遞矩陣法的奇點及其消除方法
3.4轉子系統的不平衡回響的計算
3.5計算分析實例和計算程式框圖
4具有各向異性支承的轉子系統的計算分析
4.1振動量的複數表示,復振幅和復頻率
4.2用Riccati傳遞矩陣法計算轉子系統的固有頻率和穩定性
4.3轉子系統的不平衡回響的計算
4.4計算分析實例和計算程式框圖
5用傳遞矩陣法求解轉子系統的瞬態回響
5.1Riccati傳遞矩陣法和Newmark-β法的結合
5.2實例――240MW水輪發電機組軸系的瞬態回響
6傳遞矩陣-阻抗耦合法
6.1複雜轉子系統的分割原則
6.2具有特殊支承的單轉子系統臨界轉速的分析計算
6.3複雜轉子支承系統臨界轉速的分析計算
6.4算例
7傳遞矩陣-分振型綜合法
7.1分振型綜合法
7.2約束模態的求法
7.3模態截階及誤差
7.4算例
8傳遞矩陣.直接積分法
8.1運動方程的導出
8.2臨界轉速與穩態不平衡回響的計算
8.3穩定性分析
8.4瞬態回響的分析
8.5算例
9關於盤、軸單元的傳遞矩陣及數值積分差分格式的討論
9.1軸單元傳遞矩陣與梁軸有限元的關係
9.2改進的軸單元傳遞矩陣
9.3盤的瞬態傳遞矩陣
9.4數值積分的差分格式
參考文獻
第2章 軸承的動力特性
1滑動軸承的動力特性
1.1固定瓦徑向滑動軸承的油膜剛度和阻尼係數
1.2可傾瓦徑向滑動軸承的油膜剛度和阻尼係數
1.3動靜力潤滑徑向滑動軸承的油膜剛度和阻尼係數
1.4推力滑動軸承的油膜剛度和阻尼係數
2滾動軸承的動力特性
2.1滾動軸承的接觸應力與變形
2.2滾動軸承的彈性流體動力潤滑
2.3滾動軸承的負荷分布
2.4滾動軸承的剛度和阻尼係數
3擠壓油膜阻尼器軸承的動力特性
3.1幾種常見的阻尼器結構
3.2擠壓油膜阻尼器的雷諾方程
3.3擠壓油膜軸承壓力邊界條件
3.4擠壓油膜力、油膜剛度和油膜阻尼
3.5考慮油膜慣性力影響時的擠壓油膜力及其線性化表達式
參考文獻
第3章 轉子系統的動力穩定性
1穩定性理論和穩定性判據
1.1Lyapunov運動穩定性
1.2穩定性判據
1.3穩定性裕度
1.4非線性穩定性準則和非線性穩定性裕度
2擾動力的一般線性化模型及穩定性分析
2.1一般線性化模型
2.2擾動力分類
2.3穩定性分析舉例
2.4陀螺系統
2.5循環系統
3蓖齒密封的動力特性係數
3.1基本方程的建立
3.2方程的求解
3.3蓖齒密封的動力特性係數
4材料與結構內阻尼
4.1線性粘彈性物質的普遍本構關係
4.2幾種簡單的粘彈模型
4.3普遍運動方程
4.4集聚參數(多盤)轉子系統的普遍運動方程
4.5靜載荷下粘彈轉軸的靜變形
4.6動力穩定性
4.7三參數模型下粘彈轉軸的動力失穩
4.8內耗失穩的物理解釋
4.9結構內阻尼
5油膜失穩
5.1油膜失穩現象
5.2油膜失穩的力學機理
5.3油膜線性失穩後振動的發展過程及其破壞機理
6內腔積液及充液轉子
6.1二維理想自旋流體的擾動運動方程
6.2擾動流體對轉子的反饋力公式
6.3充液轉子作圓渦動的條件
6.4充液轉子的動力穩定性
7碰摩引起的轉子失穩
7.1單盤轉子的全周碰摩穩定性分析
7.2多盤轉子系統的全周碰摩穩定性分析
參考文獻
第4章 轉子系統的電磁激勵與機電耦聯振動
1機電耦聯振動的特點
2發電機轉子系統的電磁激發振動
2.1作用在發電機轉子上的電磁力
2.2轉子軸系由非線性電磁力激發的參數共振
3電動機轉子系統的電磁激發振動
3.1電磁參數對轉子強迫共振的影響
3.2高速異步電動機的參數共振與強迫共振的聯合
4轉子系統的機電耦聯非線性振動
4.1數學模型
4.2方程組的解
4.3理論結果的分析及其與實驗結果的比較
參考文獻
第5章 旋轉機械參數的測試和識別
1滑動軸承油膜動特性係數識別
1.1試驗台及測試系統
1.2識別原理及方法
1.3現場識別
1.4油膜參數識別實例
2滾動軸承動剛度的測試
2.1滾動軸承動剛度測試的意義
2.2非旋轉狀態下滾動軸承動力特性測試
2.3定轉速下滾動軸承動力特性測試
2.4由轉子支承系統頻響特性確定滾動軸承的動力特性
2.5滾動軸承動力特性的直接測試
3擠壓油膜阻尼器動力特性的試驗測定
3.1擠壓油膜阻尼器動力特性的一般分析
3.2在旋轉狀態下測定擠壓油膜
阻尼器的動力特性
3.3在非旋轉狀態下模擬擠壓油膜阻尼器實際工作條件的測試
4轉子系統邊界參數的識別
4.1有限元模型的邊界參數識別
4.2邊界元模型的邊界參數識別
參考文獻
第6章 故障轉子的動力特性
1轉子系統的失穩
1.1失穩機理與特點
1.2油膜失穩
1.3葉尖間隙氣動力引起的失穩
1.4轉子系統失穩的實例
2裂紋轉子
2.1振動微分方程
2.2裂紋軸的剛度模型
2.3裂紋轉子的動力特性
3轉子的彎曲故障
3.1轉子彎曲故障的類型
3.2軸彎曲故障的振動特徵
4轉子不對中
4.1轉子不對中故障機理分析
4.2不對中故障的特徵
參考文獻
第7章 旋轉機械故障診斷技術
1設備的監測與診斷
1.1機器振動的測量
1.2振動信號分析
1.3套用實例
1.4旋轉機械狀態監測與診斷技術的發展趨向
2模糊診斷
2.1模糊診斷的信息處理
2.2故障診斷的模糊模式識別方法
2.3故障診斷的模糊綜合評判方法
2.4故障診斷的模糊聚類分析
3模式識別診斷
3.1模式識別方法
3.2模式識別的基本理論
3.3實例――某航空發動機振動監測及故障診斷系統
4神經網路故障診斷技術
4.1神經網路的思想方法及基本模型
4.2神經網路故障診斷方法
5智慧型診斷系統
5.1旋轉機械故障診斷系統知識的表示與管理
5.2智慧型故障診斷系統推理方法
6變速旋轉機械轉子的狀態監測
6.1非穩態信號
6.2非穩態信號的Kalman濾波法
6.3非穩態信號的自適應濾波法
6.4時域濾波與角域分析
參考文獻
第8章 旋轉機械振動故障的分析與治理
1航空發動機台架試車振動故障的分析與處理
1.1批量生產航空發動機台架試車振動故障的分析與處理
1.2研製中航空發動機台架試車振動故障的分析與處理
2汽輪發電機組現場故障的診斷及治理之一――強迫振動類故障
2.1引起強迫振動的激振力分析
2.2機組失衡故障的診斷與治理
2.3軸承座剛度不足的診斷與治理
2.4機組摩擦故障的診斷與治理
2.5轉子中心孔進油故障的診斷與治理
2.6勵磁機振動問題的分析與治理
2.7發電機轉子熱彎曲故障的診斷與治理
3汽輪發電機組現場故障的診斷及治理之二――自激振動類故障
3.1機組汽流激振故障的診斷與治理
3.2200MW機組油膜振盪故障的診斷與綜合治理
參考文獻
第9章 轉子動力學研究展望
1轉子動力學性能最佳化設計
1.1大型汽輪發電機組軸系動力學性能最佳化設計
1.2航空發動機轉子動力學最佳化設計
2轉子系統振動的主動控制
2.1轉子振動主動控制的研究
2.2控制目的、目標函式、控制器設計
2.3轉子系統振動的H00控制
2.4可控擠壓油膜軸承
2.5反旋流控制
3電磁軸承-轉子系統
3.1五自由度電磁軸承-轉子系統
3.2電磁軸承的作用力
3.3電磁鐵線圈的端電壓方程
3.4電磁軸承支承的剛性轉子系統的運動方程
3.5系統控制策略的選擇
3.6系統狀態方程
3.7控制器參數設計
4轉子的自動平衡技術
4.1自動平衡裝置的主要類型
4.2HIT2型自動平衡頭簡介
4.3自動平衡方法
5轉子動力學中的若干非線性問題
5.1非線性研究的重要性、特點和研究方法
5.2支承鬆動
5.3轉子-擠壓油膜軸承系統的非線性問題
5.4碰摩轉子系統的動力特性
5.5裂紋轉子
5.6參數慢變的轉子系統
參考文獻