基于电涡流原理提出了一种新型的转子系统径向电涡流阻尼器，分析了这种阻尼器的结构和动力模型，并在不同磁场强度条件下测量、研究了径向电涡流阻尼器所支撑的柔性转子系统在非旋转状态下的传递函数、在恒定转速下的运动轨道，以及在慢加速运行过程中的不平衡响应。结果表明：这种新型的径向电涡流阻尼器不仅具有结构简单、无需工作介质、无机械接触等特点，而且还可以对其动力特性进行控制，能够显著地减小转子系统的振动。

现今氦透平膨胀机的设计,仅有面向各部件的设计方法及步骤,没有完整精准的设计流程,未形成设计体系。为保证环控系统中微型氦透平膨胀机运行的安全性、可靠性及高效性,提出一套基于CAD/CAE/CFD的智能化设计流程,通过一维热力计算、二维气动设计、三维气动分析和强度校核、三维造型和转子动力学分析对微型氦透平膨胀机进行数字化仿真设计,并对设计过程进行系统性数值模拟。确保设计方案可达到氦制冷系统的设计要求,同时为设计微型氦透平膨胀机提供设计制造集成技术。

液体火箭发动机涡轮泵中,环形小间隙密封引入的刚度、阻尼系数会随转子运行转速发生变化,体现为弱耦合效应,进而对转子系统的动力学特性产生影响。为获得密封耦合效应对涡轮泵转子系统动力学特性的影响,基于有限单元法及矩阵运算方法推导了转子—密封耦合系统动力学方程,提出了考虑密封动力学系数随涡轮泵运行工况变化的耦合计算方法,获得了密封耦合效应对转子系统临界转速以及不平衡响应的影响。结果表明:考虑密封后,转子系统前两阶临界转速显著增大,其中二阶转速增大幅度更为显著;随着涡轮端支承刚度的增加,密封对一阶转速的影响增强,一阶转速增大幅度由8.13增加到37.42;密封阻尼的引入使得转子系统各关键部件不平衡响应显著降低,降低幅度达到50以上。

针对双相外激波摆杆活齿传动的结构特点,提出了活齿传动耦合刚度的概念。通过建立固定于活齿架的整体系统坐标系,分别推导出外激波凸轮与中心轮的齿形方程及传动压力角,综合应用变形协调条件与Palmgren形变公式,求解了多齿接触的系统径向力。在此基础上计算了传动系统的时变耦合刚度,并结合实例分析了主要结构参数对耦合刚度系数的影响。

针对传统固定瓦轴承无法根据实际工况调节轴承参数的问题,提出了一种椭圆度可调滑动轴承结构。该轴承结构基于机械传动原理,将主动控制应用于流体轴承,可以在不同转速下,根据转子实际的振动情况调节轴承椭圆度,通过改变油膜厚度来抑制转子的振动,使转子加速过程中的振动幅值始终保持在安全范围内。通过有限元法建立了转子轴承系统模型,用于计算转子加速过程的动力学响应,并通过改变该椭圆度可调滑动轴承的油膜间隙,分析了椭圆度对转子加速过程振动响应的影响。研究发现经过临界转速区域时,转子属性表现为柔性转子系统,这时通过减小椭圆度、增大油膜间隙能有效抑制转子的振动;远离临界转速区域时,转子属性表现为刚性转子系统,这时通过增大椭圆度来减小油膜间隙也能有效地抑制转子的振动。

在高速永磁无刷电机转子设计中,为了提升电机运行的稳定性,避免转子高速失稳所引起的振动和设备损坏,通过NX软件建立了转子几何模型,导入转子动力学分析软件SAMCEF ROTOR进行求解,获得了高速永磁无刷电机转子的固有频率与振型图;通过试验模态分析实测其固有频率与振型,两者数据作比较,结果吻合。验证了动力学模型的正确性,了解了高速永磁无刷电机转子的低阶振动特性,为高速永磁无刷电机的转子设计与优化提供了有效手段和方法参考。

倾斜摇摆工况下,不仅轴承承受载荷随时间变化,而且轴承动特性参数也发生变化,这必然会影响轴承支撑的转子系统的安全性与稳定性分析结果。仅通过稳态分析难以保证支撑轴承自身的安全性和可靠性以及转子轴承系统的稳定性。基于轴承刚度和阻尼的分段线性化假设,建立不同横摇角度的转子轴承模型,用某大学润滑理论与轴承研究所开发的转子轴承系统动力学分析软件DLAP（Dynamic Lubrication Analysis Program）,耦合求解椭圆轴承转子系统动力学模型,采用特征值和特征向量,稳定性分析、不平衡响应分析以及瞬态动力学分析等手段,详细研究了转子轴承系统的稳定性和安全性,并与正常工况下轴系的动力学特性对比,最终得出摇摆工况下椭圆轴承支撑的转子系统的动力学特性。

随着科学技术的发展,汽轮机向高速、重载方向发展,在稳定性、载荷、可靠性和自动控制等方面提出了更高的要求。在旋转机械升速过程中,当柔性转子的转速超过转子的一阶临界频率时,非定常响应影响系统的稳定性。因此,启动过程的安全和稳定性分析,对大型旋转机械的安全运行很重要。

现代燃气轮机转子普遍采用几何结构较为复杂的转子结构型式, 给转子的动力学特性计算模型的建立带来了一定的困难.传统方法过多依赖经验, 建模精度和效率较低, 计算过程过于复杂.应变能法能够很好地解决这个问题, 该方法具有易于实现自动化处理、 建模效率高、 计算精度好等优点.文中对应变能法的基本原理, 以及具体的计算和应用方法进行了探讨, 并利用应变能法对几个简单的转子模型进行了具体的应用.

根据相关文献和资料记载，GE等公司近些年来经常采用ANSYS等商业软件进行转子动力学计算。结合APDL语言和VB语言二次开发技术，进行转子动力学计算，可以提高建模、计算、后处理效率，提高前后处理的可视化，可以形成更简单易用的转子动力学程序。文中介绍了基于二次开发技术的转子动力学程序编写的基本思路。利用编写的程序进行了几个复杂转子模型的计算，并利用标准计算程序对计算结果的准确性进行了验证分析。