1、轉子一軸承一密封系統動力學建模及其特性研究 對轉子動力學的研究在國內外都十分活躍，廣大科研工作者和工程技術人員投身其中，發(fā)表了大量有價值的研究成果。近年來，針對大型旋轉機械轉子系統的非線性動力學的研究逐漸引起廣泛關注。大量研究表明，轉子系統的非線性因素對系統動力學特性有很大影響，其中尤以滑動軸承油膜力和密封氣體激振力的影響最為顯著。 本文以探討滑動軸承、氣體密封以及復雜轉子系統的更為合理的動力學模型及相應的高效算法為研究

2、目的?？紤]到目前絕大多數相關研究僅針對Jeffcott轉子或剛性轉子等簡單動力系統，本文著眼于工程中的具有局部非線性特征的高維轉子系統，在滑動軸承非線性油膜力及其Jacobi矩陣的計算模型、氣體密封動力特性分析模型以及復雜轉子一軸承一密封系統動力學分析模型等幾個方面，進行了建模及算法的研究。本文研究工作在理論及應用上取得了一些創(chuàng)新成果，所獲得的結論對復雜轉子系統運動穩(wěn)定性分析的工程應用具有積極的指導意義。 具體地，本文主要的研究

3、內容和成果有： (1)較為全面地綜述了軸承動力學、密封動力學以及轉子動力學等幾個方面研究的發(fā)展歷史及研究概況，對有關研究方法進行了較為系統的總結，并分析了各自的適用范圍。 (2)提出了一種聯合求解滑動軸承非線性油膜力及其Jacobi矩陣的新模型及高效算法。采用Reynolds方程的一維變分不等方程形式，同步、快速求得瞬態(tài)油膜力及其Jacobi矩陣。同時，利用油膜壓力代數方程中系數矩陣的特殊性質，將該矩陣的形成過程分解為運

4、動狀態(tài)量與若干常數矩陣的乘積相疊加的形式，對其中的常矩陣預先求解，使之不參與非線性動力分析的迭代過程，改進了以往算法中在每一步迭代過程中系數矩陣都要全部重新形成的不足。 (3)提出了迷宮密封雙控制體無量綱分析模型及算法。改進了傳統雙控制體的計算模型，得到了系統控制方程的矩陣形式，并給出了基于攝動分析的相關算法。該模型及算法的無量綱化以及矩陣化表述，使得模型更加簡潔，意義更加清晰，算法更為簡單。 (4)建立了針對復雜轉子系

5、統動力學分析的轉子一軸承一密封系統動力分析模型。提出了一種模態(tài)降階新方法，在模態(tài)變換過程中充分考慮系統中非線性力的影響，使得模態(tài)變換矩陣的選取更為合理準確。同時，采用打靶法求解系統周期解并通過Floquet理論判斷其穩(wěn)定性，采用Runge-Kutta法直接積分求解系統的長期動力響應，得到非游蕩集，從而繪制各種分析圖形。 (5)編制了本文算法的相關分析程序。通過對本文復雜轉子系統模型的具體應用，首次對工業(yè)離心壓縮機復雜轉子系統進行