非线性转子-轴承系统的分岔和混沌运动研究

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该文采用数值方法分别对三个不同的转子-轴承模型的分岔和混沌行为进行研究.首先,对一刚性转子-轴承系统,采用短轴承假设、考虑湍流因子的滑动轴承油膜力的作用,利用打靶法求解系统的稳态周期解.分别以转速和偏心率作为分岔参数,采用数值积分方法结合Floquet理论,对系统的稳定性和分岔行为进行分析.结果表明,系统存在倍周期分岔和Hopf分岔.其次,采用修正的短轴承理论的油膜力的表达式,对另一刚性不平衡转子-轴承系统在较宽参数范围内分岔和混沌行为进行详细的分析.还计算了吸引子的最大Lyapunov指数.最后,为了更精确地描述转子-油膜轴承系统,以一单盘不平衡柔性转子-轴承系统为模型,采用长轴承假设的油膜力,考虑了轴承支座恢复力的非线性、阻尼为粘性阻尼,利用数值积分方法对系统的非同步运动进行了分析.计算结果表明,在中间转速区间,系统的运动可能为复杂的非周期运动,而在高转速时,系统的运动又变为周期.表明这是非线性转子-轴承系统的一个特性.
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