通过电机电流信号的分析与处理,对作用于转子系统的两种正弦载荷的线性叠加载荷进行定性与定量识别,提出了以下识别方法采用小波分析方式对信号进行降噪处理,对载荷进行定性识别;采用希尔伯特模量法、快速傅里叶变换(FFT)滤波以及支持向量机(SVM)方式,在电机电流信号中获取两种正弦信号的频率与幅值,对两个正弦线性叠加后的叠加载荷进行定量识别。运用转子系统试验台,进行叠加正弦载荷定性与定量识别的试验,验证了识别方法的可行性以及识别准确性。

转子系统作为旋转机械装备中重要的动力输出装置,当系统发生碰磨故障时会对整个设备运行状态产生影响,为了利用电机定子电流信号来对转子系统碰磨故障进行诊断,在考虑圆盘质量偏心因素的条件下,建立了转子在碰磨状态下的弯扭耦合振动数学模型,基于库伦摩擦力模型对碰磨力进行求解,再利用拉格朗日方程推导建立了转子系统碰磨弯扭耦合运动微分方程。把电磁扭矩作为纽带,利用MATLAB/Simulink软件建立了三相异步电机-转子系统碰磨机电耦合模型并进行仿真实验。对仿真得到的电流信号进行频谱分析,同时分析振动信号和绘制轴心轨迹用来作为对比验证。仿真结果表明可以通过监测电机的定子电流的特性来对转子系统的碰磨故障进行诊断,这为转子系统动力学研究与故障诊断提供了新的手段,便于对转子系统故障进行预测从而避免严重事故的发生。

作为转子系统动静碰磨的一种特殊形式,转子单点碰磨的研究与分析对碰磨故障诊断具有重要意义,为了全面有效地对其进行研究,提出了一种结合定子电流信号与振动信号的故障诊断方法,推导了定子电流信号如何反应动静碰磨特性,同时利用变分模态分解对振动信号的微弱故障特征进行了提取,分析观察两种信号的频谱特征,可以通过捕捉边频带来判断转子是否发生碰磨。利用MATLAB/Simulink对故障诊断原理进行了仿真实验,结合具体转子系统平台进行实验成功检测出了转子单点碰磨故障。

热弯曲是工程实际中常见的转子故障．采用有限元法，利用热-结构-动力学耦合理论，探讨了稳态温度场对某汽轮机转子系统的振动特性的影响．对比研究了不平衡响应、热弯曲响应以及不平衡和热弯曲耦合响应，讨论了稳态温度场、转子系统的工作转速等因素对转子-轴承系统热振动特性的影响，找出了影响其热振动特性的敏感参数．结果表明，由于热弯曲的产生，转子系统的刚度重新分布，导致了其热振动的一阶临界转速显著降低，同时改变了振动的平衡位置，使转子系统围绕新的平衡位置做周期性运动．计算结果为转子-轴承系统的设计和热弯曲故障诊断提供了理论依据．

电流变液是一种智能材料，它具有控制方便、反应快等特点，适合于振动控制方面的应用。配方针对摩擦式电流变阻尼器转子振动系统设计了自适应模糊逻辑控制策略，进行了转子系统振动主动控制的实验研究，验证了自适应模糊控制方法的有效性。实验表明，模糊逻辑控制方法具有算法实现简易、善于利用专家的经验以及自适应能力强等诸多优点；转子电流变阻尼器振动系统在模糊逻辑控制器的控制之下，不但一阶临界振动得到有效抑制，而且其它

建立了转子-挤压油膜阻尼器-滑动轴承系统的动力学计算模型,分析了挤压油膜阻尼器对滑动轴承-转子系统的强迫振动的影响、挤压油膜阻尼器的刚度和阻尼搭配关系以及转子-挤压油膜阻尼器-滑动轴承系统的自由振动稳定性问题。研究结果表明,合理的外弹性支承可以使系统的振幅得到有效控制,而且也提高了系统的稳定性;如要减小系统的振幅可以通过一个低的支承刚度和一个合适的阻尼来实现。在小的支撑刚度的情况下,存在一个很宽的支承阻尼域,此域可以获得低幅值的不平衡响应。

为了定量研究环形密封动力特性对转子系统临界转速的影响,基于环形密封动力学模型和Fluent软件,计算了海水淡化高压泵中三种环形密封的动力特性系数矩阵,并利用ANSYS Workbench平台计算了环形密封-轴承-转子耦合系统的临界转速,对比分析了环形密封对三级转子系统临界转速的影响。结果表明:不考虑环形密封时,转子系统为刚性转子,其工作转速低于0.8倍的第一阶临界转速,避免了转子系统共振的发生;考虑环形密封后,转子前三阶临界转速分别提高了45.1%、3.2%和0.6%。因此,环形密封在海水淡化高压泵转子系统中起到了一定的支撑作用,提高了转子系统的稳定裕度。

基于Monte-Carlo法,多次重复抽样并统计分析模拟得出t=500 s时刻滚动轴承-转子系统x方向振动位移的分布和可靠度,研究表明：x方向振动位移近似服从正态分布;随着抽样次数增多,可靠度误差减小。分析可靠度对某些随机参数的敏感性后可知：可靠度对阻尼c、径向力Fr和偏心距e较敏感;对转速n、径向游隙Gr和系统质量m不敏感。

针对传统转子系统故障诊断信号的单一性,提出了基于电机电流和多传感器振动信号的融合信号的转子系统故障诊断方法。首先在单跨转子试验台上模拟转子系统的不平衡、不对中、碰磨故障,并采集不同故障类型下拖动电机的电流信号及不同位置的振动信号,其次利用小波包能量法对采集的信号进行特征值提取,最后利用贝叶斯网络对转子系统故障类型进行识别。试验结果表明：与只利用电机电流信号或振动信号相比,利用融合信息进行转子系统故障诊断准确率明显提高。

针对新型机械增压器四叶、160°扭转角转子系统的结构及工作配合要求,将转子系统进行合理简化后利用三维造型软件进行实体建模。将转子实体模型进行网格化离散处理,施加接触、约束等边界条件,采用无外激振力、忽略阻尼的求解模型进行模态求解。求解后得到其前六阶振动频率和振型,并由振动频率求得临界转速。通过机械增压器工作转速与临界转速的比较,可知其转速裕度能够满足避免发生共振的要求。分析结论为机械增压器降低工作噪声以及后序设计提供了理论依据。