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悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动抑制试验研究

作者：卢加乔,潘鑫,高金吉,等. 日期：2024-06-27/span> 浏览：40 查看PDF文档

悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动抑制试验研究*

卢加乔1,2,潘鑫1,2*,高金吉1,2,张梦1,2,马威龙1,2

(1.北京化工大学高端压缩机及系统技术全国重点实验室,北京 100029;2.北京化工大学

高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室,北京 100029)

摘要:针对悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动突出问题,以某开式转子发动机输出端双转子系统为研究对象,对悬臂双转子系统振动耦合机理进行了理论推导、仿真分析和试验研究。首先,采用有限元法(FEM)建立了双转子系统等效动力学模型和耦合动力学方程,分析了悬臂同轴双转子系统耦合振动机理;然后,利用有限元软件对双转子系统进行了模态分析、临界转速分析以及不平衡响应分析,建立了自敏感系数概念以定量评价系统对不平衡振动的敏感度和耦合状态;最后,根据实际结构设计了悬臂同轴双转子实验台,进行了不同转速比下的不平衡振动抑制实验,并结合实验结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明:模拟仿真提出的自敏感系数可作为双转子系统实际振动测点布置和不平衡振动抑制策略的理论依据;通过应用先平衡内转子后平衡外转子的不平衡振动分步抑振策略,可使双转子系统不平衡振动降幅达80%以上。该研究对双转子系统传感器测点布局和系统耦合振动抑制具有一定的指导意义。

关键词:机械振动;耦合振动机理;有限元方法;动力学方程;动力学特性;稳态响应分析;不平衡;模态分析

中图分类号:TH113.2;V232.2文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)06-1087-08

本文引用格式:

卢加乔,潘鑫,高金吉,等.悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动抑制试验研究［J］.机电工程,2024,41(6):1087-1094.

LU Jiaqiao, PAN Xin, GAO Jinji, et al. Unbalanced coupled vibration suppression of cantilever coaxial dual-rotor system［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(6):1087-1094.