pengmoweifen.zip_动力学仿真_单转子动力学_碰摩_简支_转子-轴承_转子振动控制代码仿真matlab仿真资源-CSDN文库

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5星 · 超过95%的资源 187 浏览量 2022-07-15 03:59:35 上传评论 1 收藏 1KB ZIP 举报

在机械工程领域，尤其是涉及到旋转机械的设计与分析时，动力学仿真是一项至关重要的技术。"pengmoweifen.zip"这个压缩包文件包含了针对单转子动力学中碰摩现象的仿真MATLAB程序，名为"pengmoweifen.m"。下面我们将深入探讨这个领域的相关知识点。 **动力学仿真**是指利用数学模型和计算机技术来模拟物理系统的动态行为。在机械系统中，这通常涉及到牛顿第二定律、运动方程和能量守恒等原理。在本案例中，动力学仿真用于研究转子的运动状态，预测其在各种工况下的性能和稳定性。 **单转子动力学**是研究只有一个旋转轴的机械设备的动力行为。这类转子可能出现在各种设备中，如发电机、涡轮机、压缩机等。单转子的动力学特性对其运行效率、安全性和寿命有直接影响。仿真可以帮助工程师理解转子在不同载荷下的响应，包括振动、应力分布和热效应等。接着，**碰摩**是转子动力学中的一个复杂问题。它发生在转子与轴承或其他部件接触时，可能导致非线性动力响应、噪声和异常磨损。碰摩现象可能由于制造误差、安装不当或运行条件变化而产生。仿真能够揭示这些潜在问题，帮助设计者优化转子系统，减少碰摩的可能性。 **简支**是指转子在两端固定，不能沿支撑方向自由移动。这种支撑方式常见于实际工程中，例如某些涡轮机的转子。简支转子的振动分析更具挑战性，因为其自由度较少，但受到的约束较大，可能会引发更复杂的动力学行为。 **转子-轴承**系统是转子动力学研究的核心部分。轴承作为支撑转子的关键组件，其性能直接影响转子的稳定性和效率。转子与轴承之间的相互作用会形成复杂的动态关系，碰摩问题往往与此紧密相关。通过仿真，可以研究不同类型的轴承（如滑动轴承、滚动轴承）对转子动力学的影响，并进行优化设计。 "pengmoweifen.m"这个MATLAB程序很可能包含了解析或数值方法来解决上述问题，如有限元法、模态分析、直接积分等。通过运行和分析这个程序，工程师可以得到转子在碰摩情况下的速度、加速度、位移等关键参数，从而评估系统的稳定性，预测故障，并采取预防措施。这样的仿真工作对于提高旋转机械的设计质量和可靠性具有重要意义。

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%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %碰撞微分方程： % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% clear all; clc; clf; omega=900; %想求系统随omega（转速）的变化分岔图和截面图，这里想用一个定值试试 period=2*pi; tspan = (1:period/100:500*period); y0=[0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001]; [t,u] = ode45(@equ_elastic_without_UMP,tspan,y0,u); %%%%%微分方程 function uu=equ_elastic_without_UMP(t,flag,u) m1=4; %转子质量Kg m2=32; %轴颈质量Kg R=5*10^-2; %轴承半径m L=2*10^-2; %轴承长m miu=0.11; %平均油膜厚度 sigam=0.2; %转子静子间隙 mu=0.018; %润滑油粘度 c1=1050; %转子阻尼N.s/m c2=2100; %轴承阻尼N.s/m f=0.1; %摩擦系数 kc=6.2*10^6; %静子刚度 k=2.5*10^7; %弹性轴刚度 e=0.05; %转子质量偏心m %delta_0 = 4.5*10^-3; %均匀气隙大小 m %mu = 18*10^-3; %绝对润滑油粘度无单位 %omega = 13; %大轴旋转角速度 %global cz %轴承间隙 global omega %%% 非线性油膜力表达式 fx fy %%%% M=m2/2; sigma = mu*omega*R*L/M*(R/miu)^2*(L/2/R)^2; %Sommerfeld修正系数%%%%%%%%改动(*2/m2) A1=u(7)+2*u(6); A2=u(5)-2*u(8); alpha=atan(A1./A2)-pi/2*sign(A1./A2)-pi/2* sign(A1); E=sqrt(u(5).^2 +u(7).^2); %轴颈轴心轨迹 E_minus=sqrt(1-E.^2); B1=u(7)*cos(alpha)-u(5)*sin(alpha); B2=u(5)*cos(alpha)+u(7)*sin(alpha); G=2./E_minus.^2*( pi/2+atan(B1./E_minus)); %此处错误，应该是E_minus.^2; V=(2 + B1 * G)./E_minus.^2; S=B2./(1-B2.^2); F_oil_same=-sqrt(A2.^2+A1.^2) ./ E_minus.^2; f_x=F_oil_same*(3*u(5)*V-sin(alpha)*G-2*cos(alpha)*S); f_y=F_oil_same*(3*u(7)*V+cos(alpha)*G-2*sin(alpha)*S); %油膜力的无量纲表达式 fx=sigma*f_x; fy=sigma*f_y; %非线性油膜力 %%%摩擦力计算%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% r=sqrt(u(5).^2+u(7).^2); PX=-kc* miu.*(1-sigam/r).*(u(5)-f.*u(7)); PY=-kc* miu.*(1-sigam/r).*(f.*u(5)+u(7)); g=9.8; G=g/(miu*omega^2); b=e/miu; tao=omega*t; uu = zeros(8,1); uu(1) = u(2); uu(2) = -c1/(m1*omega) * u(2) - k/(m1*omega^2) * (u(1)-u(5)) + sigma*M*fx/(m1*omega^2*miu); uu(3) = u(4); uu(4) = -c1/(m1*omega) * u(4) - k/(m1*omega^2) * (u(3)-u(7)) + sigma*M*fy/(m1*omega^2*miu)-G; uu(5) = u(6); uu(6) = -c2/(m2*omega) * u(6) - 2*k/(m2*omega^2)* (u(5)-u(1)) + PX/(m2*omega^2*miu) +b*cos(tao); uu(7) = u(8); uu(8) = -c2/(m2*omega) * u(8) - 2*k /(m2*omega^2) * (u(7)-u(3)) + PY/(m2*omega^2*miu) +b*sin(tao)-G;