学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水介质中的转子动力学建模及模态分析研究

作　者: 张钰
导　师: 黄其柏
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 叶片转子模态水介质离心力
分类号: TH312
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

旋转机械在生产生活中被广泛应用，其转子的振动特性直接关系到设备的安全运行。模态分析是一种高效准确的分析方法，广泛用于分析旋转机械转子的振动特性。国内外已经有许多学者针对风机、汽轮机的转子动力学特性进行了大量的研究，然而水泵的工作介质是水而不是空气，当转轮因为某种激励而产生振动时，会带动其周围的液体一起振动，液体的振动反过来也会对转子的振动特性造成影响。本文针对轴流泵的特点，根据升力法设计出了轴流泵的叶片和转子，并对模型进行了适当的简化。考虑到周围的水介质因素，分别建立了叶片和转子在空气介质和水介质中的转子动力学模型，分析计算出了叶片和转子在空气中和水介质中的模态，通过对比分析，揭示了水介质对转子的振动特性的影响。在实际应用中，转子并不总是在设计工况运行，在转速变化过程中，转子尤其是叶片要承受比较大的离心力。当周围有液体介质时，转速不同，转子对周围液体的作用也会不同，液体反过来又会影响转子的振动特性。本文将转速和水介质因素一起研究来分析其对转子振动特性的影响。通过计算对比，发现离心力主要影响转子的低频振动，而在水介质中，离心力对振动频率的影响比在空气介质中的小得多。为了进一步分析水介质对转子模态的影响，设计并进行了基于水介质的转子模态试验，试验结果不仅说明了水介质会影响转子的模态频率，而且揭示了不同的水域边界条件对转子模态频率的影响是有差异的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1 绪论  8-16
  1.1 本课题的研究背景和意义  8-10
  1.2 国内外研究现状及特点  10-15
  1.3 本课题的主要研究内容  15-16
2 基于水介质的转子动力学建模  16-33
  2.1 转子几何模型的建立  16-26
  2.2 转子有限元模型的建立  26-33
3 转子湿模态分析研究  33-45
  3.1 湿模态概述  33-34
  3.2 湿模态分析方法  34-37
  3.3 无水介质时的模态分析  37-39
  3.4 水介质影响下的模态分析  39-42
  3.5 水介质对模态的影响  42-45
4 水介质和运动情况对模态的影响  45-51
  4.1 不同转速下转子在空气中的模态分析  45-47
  4.2 不同转速下转子在水中的模态分析  47-49
  4.3 结论分析  49-51
5 转子模态试验与分析  51-58
  5.1 试验模型及其模态分析  51-53
  5.2 试验过程  53-54
  5.3 试验结果与分析  54-58
6 总结与展望  58-60
致谢  60-61
参考文献  61-64
附录攻读学位期间发表的学术论文  64

水介质中的转子动力学建模及模态分析研究

内容摘要

全文目录

相似论文