非线性轴承转子系统稳定性准则的研究

目前对于非线性轴承转子系统，仍普遍采用其线性化系统的对数衰减率作为系统的稳定性判据，这造成了理论和实验结果相差较大。本文对［１］中提出的ＰＣＭ法作了改进，通过对无限长滑动轴承支承对称刚性单盘转子系统的非线性稳定性规律进行的分析，揭示了上述现象的非线性本质，为建立更适用于非线性轴承转子系统的稳定性准则提供参考。     

齿轮－转子－滑动轴承系统时变非线性动力特性研究

本文应用求周期解的数值计算方法─—打靶法和判定周期解稳定性的Ｆｌｏｑｕｅｔ乘子研究了齿轮－转子－滑动轴承系统中齿轮啮合时变刚度，滑动轴承非线性特性对转子系统不平衡响应和失稳的影响，并比较了平衡位置失稳和不平衡响应周期解失稳，以及按双轴计算与单轴计算结果的差别，为工程设计理论计算提供基础。     

非线性动力学方程的一种级数解

本文针对n维未知向量v的一阶微分议程v=Hv f(v,t)进行求解,其中Hv和f(v,t)分别是右端项的线性剂次部分和非线性部分,首先,将非线性部分f(v,t)在所论时刻tk处展成t-tk=τ的泰勒级数,并通过求原函数的方法直接给出每一项的积分,从而获得了待求微分方程在级数形式下的闭合争,它的具有不同精度的各次静似解可表示成τ的分段解析函数,便于研究非线性动力学行为与其物理参数的依赖关系。本文还用算例验证了各次近似解之间的数值关系,并和解析解等作了比较。     

转子-轴承系统的非线性分析和计算

对于非稳定载荷下滑动轴承的轴心轨迹计算,霍兰德(Holland)解的方法已在德国广泛应用.本文在霍兰德解的方法基础上,提出了一种新的非线性分析和计算方法。作为计算实例,对全周圆柱轴承支承单质量对称柔性转子系统的计算结果与染谷常雄(Someya)的结果进行了比较,两者基本相符.但本文提出的方法比染谷常雄的方法简捷,可望能较容易地推广到任意滑动轴承支承转子系统的非线性分析和计算中去。     

大型转子-基础-地基系统的非线性动力分析

针对实际工程中的大型机组，在线性理论分析基础上，引入转子系统的非线性油膜力项，采用子结构模态综合法，形成一个比较接近实际大型汽轮发电机组的包括陀螺转子-非稳态非线性油膜转承-弹性基础-地基系统的非线性系统计算模型。通过对系统方程进行分块直接积分求解，得到了不同位置的轴承在不同转速和不同转子偏心量下引起的系统非线性动力学现象，为大机组的非线性分析和改进提供较完善的理论分析和计算的基础。     

叶片振动影响下双盘转子-轴承系统的稳定性与分岔

研究叶片与转子-轴承系统的耦合非线性振动,建立了一个带叶片的双盘转子-轴承系统的非线性动力学模型,其中包含一个弹性转轴、两个滑动轴承、两个刚性圆盘和两组弹性叶片.为了分析叶片的惯性影响,将其简化为单摆模型.采用4阶Runge-Kutta法进行了数值模拟,并利用分岔图、三维谱图、轴心轨迹和Poincaré映射图等方法分析了系统的非线性动力学特性.研究发现,随着转速的变化,系统响应演化出了倍周期运动、概周期运动、混沌运动和倍周期分岔等典型的非线性动力学行为.在与忽略了叶片振动的转子系统对比后发现,叶片振动使转子发生混沌运动的转速区域增大.在某些参数条件下,采用不同的叶片刚度,叶片振动可能引起转子系统产生混沌运动.     

非线性转子-机匣系统的分岔行为研究

建立了一类非线性转子-机匣系统的碰摩模型.应用数值分析的方法对其进行研究,得到了不同参数变化下系统响应随转速变化的分岔图,分析了系统参数变化对分岔过程的影响,并作出了在相应参数状态和特定转速下的Poincare截面图,揭示系统参数变化对非线性碰摩转子-机匣系统分岔特性的影响.     

转子－轴承系统的分叉行为研究

本文完善和改进了求解非线性常微分方程组周期解及分叉特性分析的ＰＮＦ方法，用以有效地分析谐波、次谐波运动和倍周期分叉行为。然后，应用该方法对一个单盘挠性转子－轴承系统的动力行为进行了研究。结果显示运动呈现拟周期分叉、倍周期分叉和切分叉等复杂动力学现象，并与一些理论和实验结论作了比较。     

求非线性转子－轴承系统周期响应的一种计算方法

本文把求非线性转子－轴承系统瞬态响应的分块Ｎｅｗｍａｒｋ方法与打靶法结合求系统的周期解，该方法利用了分块Ｎｅｗｍａｒｋ方法求解速度快的优点和Ｊａｃｏｂｉ矩阵求解时每步不需迭代的特点。本文首先给出周期解的求解公式，然后用一个算例，讨论了周期解的稳定性及失稳后的分岔行为。     

转子-叶片干摩擦耦合系统的稳态和非稳态振动

本文用数值方法研究转子扭振-叶片弯曲振动等效系统的稳态和非稳态响应。叶片受气流周期激励力作用，与转轴通过平台干摩擦阻尼器相连，干摩擦力采用光滑模型计算。分析扭振和弯曲振动的固有频率具有1：1和1：3两种比值情况（内共振关系）的振动表明，系统不仅存在两个主共振，由于干摩擦力的非线性特点，还存在超谐和亚谐共振状况。由于阻尼器的引入，耦合系统的主共振频率点既可能升高（1：1情况），也可能降低（1：3情况），这是耦合系统中阻尼器的调频特点，在升速的非稳态响应中，主共振和超、亚谐共振幅值将会降低．而共振点一般会出现延迟现象，但也有某些共振点有所提前（1：3情况），因此存在内共振条件的干摩擦系统，具有丰富和复杂的振动现象。     

迷宫密封转子系统非线性动力稳定性的研究

研究迷宫密封对转子系统动力稳定性的影响，迷宫密封的气动力采用Muszynska非线性力模型，计算了单盘Jeffcott转子非线性动力学特性。对Jacobi矩阵的分析表明，在密封力的影响下，转子达到一定转速后开始失稳，发生Hopf分岔，进入周期涡动状态，涡动幅度随转速的提高而增大，提高到一定程度，密封和转子发生碰摩，采用Runge-Kutta法数值模拟了转子的轴心轨迹。最后分析了迷宫密封的物理和结构参数对系统运动特性的影响。     

粘弹性轴向运动梁的非线性动力学行为

本文研究了带有小脉动的轴向运动粘弹性梁的分岔及混沌现象。建立了系统的动力学模型。通过二阶Galerkin截断，把描述系统运动的偏微分方程离散化。利用数值方法分别分析了几种运动脉动频率时，梁随轴向运动脉动幅值，平均速度及粘弹性系数等几个参数变化时的运动分岔行为。利用Lyapunov指数识别系统的动力学行为，区分准周期振动和混沌运动。     

非线性碰摩力对碰摩转子分叉与混沌行为的影响

研究了具有非线性碰摩力的转子局部碰摩的分叉与混沌运动,利用计算机仿真对某发动机转子的碰摩故障进行了数值模拟,讨论了转子系统参数的变化对转子混池运动状态的影响,并与碰摩实验结果进行了比较,发现了具有非线性碰摩力的转子局部碰摩转子系统的各种多周期运动和混沌运动及其演变过程。     

非线性刚度不平衡转子径向碰摩动力学研究

以线性项和立方项之和来表示转轴材料的物理非线性因素,建立了考虑非线性油膜力和非线性刚度的轴转子系统的动力学模型,利用数值积分法对转子系统由于局部碰摩故障导致的非线性动力学行为进行了研究,发现此类非线性振动系统具有倍周期分岔、拟周期和混沌等复杂的动力学行为,为此类系统的安全运行和有效识别转子故障提供了理论参考。     

C- METHOD AND ITS APPLICATION TO ENGINEERING NONLINEAR DYNAMICAL PROBLEMS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｙｓｔｅｍｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｙｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎ : ｘ=ｆ(ｘ) ,( 1 )ｗｈｅｒｅｘａｎｄｆａｒｅｎ＿ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｒｅａｌｖｅｃｔｏｒｓ,ａｎｄｔｈｅｄｏｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｗｉｔｈｒｅｓｐｅｃｔｔｏｔｉｍｅ ,ｔ.Ｓｕｐｐｏｓｅｔｈａｔｘ=ｕ(ｔ)ｉｓａｐｅｒｉｏｄｉｃｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆＥｑ .( 1 )ｗｉｔｈｐｅｒｉｏｄｉｃ,ｓａｙ ,Ｔ .ＫｒｙｌｏｖａｎｄＢ…     

Influence of Initial Conditions on the Postcritical Behavior of a Nonlinear Aeroelastic System

The behavior of a nonlinear, non-Hamiltonian system in the postcritical (flutter) domain is studied with special attention to the influence of initial conditions on the properties of attractors situated at a certain point of the control parameter space. As a prototype system, an elastic panel is considered that is subjected to a combination of supersonic gas flow and quasistatic loading in the middle surface. A two natural modes approximation, resulting in a four-dimensional phase space and several control parameters is considered in detail. For two fixed points in the control parameter space, several plane sections of the four-dimensional space of initial conditions are presented and the asymptotic behavior of the final stationary responses are identified. Amongst the latter there are stable periodic orbits, both symmetric and asymmetric with respect to the origin, as well as chaotic attractors. The mosaic structure of the attraction basins is observed. In particular, it is shown that even for neighboring initial conditions can result in distinctly different nonstationary responses asymptotically approach quite different types of attractors. A number of closely neighboring periodic attractors are observed, separated by Hopf bifurcations. Periodic attractors also are observed under special initial conditions in the domains where chaotic behavior is usually expected.     

Nonlinear and chaotic oscillations of a constrained cantilevered pipe conveying fluid: A full nonlinear analysis

In this paper, the planar dynamics of a nonlinearly constrained pipe conveying fluid is examined numerically, by considering the full nonlinear equation of motions and a refined trilinear-spring model for the impact constraints—completing the circle of several studies on the subject. The effect of varying system parameters is investigated for the two-degree-of-freedom (N=2) model of the system, followed by less extensive similar investigations forN=3 and 4. Phase portraits, bifurcation diagrams, power spectra and Lyapunov exponents are presented for a selected set of system parameters, showing some rather interesting, and sometimes unexpected, results. The numerical results are compared with experimental ones obtained previously. It is found that in the parameter space that includesN, there exists a subspace wherein excellent qualitative, and reasonably good (N=2) to excellent (N=4) quantitative agreement with experiment. In the latter case, excellent agreement is not only obtained in the threshold flow velocities (u) for the key bifurcations, but the inclusion of the nonlinear terms improves agreement with experiment in terms of amplitudes of motion and by capturing features of behaviour not hitherto predicted by theory.