为避免干气密封系统在高速工作环境中发生共振现象,以叶轮转子-轴承-干气密封组成的大系统为研究对象,求解系统的固有频率,分析其动态特性。利用传递矩阵法,计算得出系统的四阶固有频率;采用有限元法对系统进行模态分析,得到其固有频率及振型图;再基于误差法和内积相关性法对2种方法所得到的固有频率进行对比分析,得出误差最大在8%左右,且内积相关度为0.948,吻合度较高。通过计算和仿真验证,证实2种方法的可行性,得出该系统工作转速不能大于10290.6 r/min,为以后叶轮转子-轴承-干气密封系统的动态特性分析提供了参考。

传统的半功率带宽法在金属结构的小阻尼系统中识别误差大,提出基于内积相关性识别凸轮轴阻尼比的方法。运用快速傅里叶变换结合连续傅里叶变换的策略诊断出响应的固有频率,根据诊断出的固有频率构造求解信号相关性的函数,与响应信号做内积运算,运算过程中根据Riemann-Lebesgue定理忽略信号负频率项的积分结果,得到信号正负频率项的估计函数。进一步消除负频率项的影响,从原始信号中减去负频率项的估计,将得到的函数作为原始信号,重复步骤,形成迭代,最终依据内积模的极大值识别出阻尼。将内积相关性方法运用于发动机凸轮轴的阻尼识别中,实验结果表明该方法可以准确识别凸轮轴阻尼,具有工程实用性。