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[线性振动] 关于振动,那些你知道和不知道的事儿

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发表于 2019-10-17 10:20 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 weixin 于 2019-10-17 10:24 编辑

一、强迫振动的激励源有哪几种,各自都有怎样的表现?

常见的强迫振动的激励源有四种,分别是不平衡 (Unbalance)、轴弯曲 (Shaft Bow)、谐波激励 (Harmonic Excitation)、静态载荷 (Static Load),转子强迫振动发生时,可能是上述中的一种或者几种的叠加。

各自的表现分别如下:

  • 不平衡作用下的稳态响应,通过伯德图,也就是相频图和幅频图,以及极坐标图。

1.png
  ·   轴弯曲作用下的稳态响应,通过伯德图,也就是相频图和幅频图,以及极坐标图。

2.png
  ·   谐波激励下的稳态响应,通过时间—位移幅值给出。

3.png
  ·   静态载荷下的稳态响应,通过时间—位移幅值给出。

4.png
  ·   多种激励下的稳态响应,通过时间—位移幅值给出。

5.png


二、模态振型及转子应变能分布如何显示?
我们先以一个多跨串联转子为例说明模态振型,下图中上半部分为轴承—转子模型图,下半部分为转子不同阶次的模态振型图,如图中粉色曲线所示。

6.png
我们再以某转子为例说明,转子模型如下图所示,为单跨双支承转子结构,可见支承结构由轴承Bearing+基础构成Foundation。转子一阶和二阶临界转速分别为1618rpm和3338rpm,对应的模态振型分别为粉色曲线所示。

7.png
接下来我们看该转子对应的应变能分布图,或者叫能量分布图。下图中,S为轴Shaft,Brg为轴承Bearing,F为基础Foundation。可以看到在一阶和二阶临界转速下,各部分对应的能量占比,可见一阶临界转速下转子弯曲应变能为61.31%,二阶临界转速下转子弯曲应变能为4.79%。

8.png

三、在进行转子横向振动分析、扭转振动分析、轴向振动分析时,需要分别输入哪些参数才能进行计算?
上述问题,通过下面这张表格就可以全部回答清楚,按照这个表格,可以做很好的计算分析输入。

9.png

四、如何判定转子是否失稳?在哪个转速下失稳?
通过对数衰减率或者阻尼比进行表征,可以得到不同转速、不同模态下的对数衰减率或者阻尼比系数,来评判转子的稳定性,同时得到转子的失稳转速。

如下图所示,当对数衰减率Log. Decrements<0时,意味着转子出现了失稳,此时对应的转速约9000rpm,该转速也叫失稳门槛转速。有的教材或标准中要求,如果转子不发生失稳,对数衰减率需要大于0.1。
10.png

来源:DyRoBeS微信公众号(ID:dyrobes)

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