Динамика гибкого ротора с диском при точечном контакте с дискретными вязкоупругими ограничителями колебаний

Азаров А. А.; Гуськов А. М.; Пановко Г. Я.

doi:10.31857/S0235711923010029

Динамика гибкого ротора с диском при точечном контакте с дискретными вязкоупругими ограничителями колебаний

Authors: Азаров А.¹^,2, Гуськов А.¹^,2, Пановко Г.¹
Affiliations:
1. Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
2. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Issue: No 1 (2023)
Pages: 26-37
Section: МЕХАНИКА МАШИН
URL: https://journals.rcsi.science/0235-7119/article/view/137561
DOI: https://doi.org/10.31857/S0235711923010029
EDN: https://elibrary.ru/ASDRKI
ID: 137561

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Рассмотрена динамика ротора с массивным диском при взаимодействии с дискретно расположенными в плоскости вращения диска вязкоупругими опорами – ограничителями колебаний. Получены дифференциальные уравнения, описывающие поперечные радиальные и угловые колебания ротора при его вращении. Решение представлено в виде интегрального уравнения Фредгольма второго рода. Исследуется закритическое поведение ротора после бифуркации Пуанкаре–Андронова–Хопфа, которое вызвано внутренним трением в материале вала. Введено обобщающее определение показателя прецессии ротора, позволяющее вычислять частоту и направление прецессии по информации о поперечных колебаниях ротора.

Keywords

роторная система, критическая скорость, прецессия, упругие ограничители, внутреннее трение, неустойчивость, бифуркационный анализ

References

Yamamoto T., Jshida Y. Linear and Nonlinear Rotordynainics. Wiley & Sons, 2001. 358 p.
Genta G. Dynamics of Rotating Systems. NY: Springer-Verlag, 2005. 658 p.
Банах Л.Я. Некоторые явления, возникающие при вращении вала в подшипнике с зазором // Машиноведение. 1965. № 1. С. 70.
Banakh L. Contact problems in rotor systems // Vibroengineering Procedia. 2016. V. 8. P. 90.
Диментберг Ф.М. Изгибные колебания вращающихся валов. М.: Изд-во академии наук СССР, 1959. 248 с.
Tiwari R. Rotor Systems: Analysis and Identication. Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2018. 1059 p.
Pasynkova I.A. Bifurcations of cylindrical precessions of an unbalanced rotor // Technische Mechanik. 2006. V. 26. № 1. P. 1.
Ding Q., Cooper J. E., Leung A.Y.T. Hopf bifurcation analysis of a rotor/seal system // J. of Sound and Vibration. 2002. V. 252. Iss. 5. P. 817.
Karpenko E.V., Pavlovskaia E.E., Wiercigroch M. Bifurcation analysis of a preloaded Jeffcott rotor // Chaos, Solutions and Fractals. 2003. V. 15. P. 407.
Khanlo H.M., Ghayour M., Ziaei-Rad S. Chaotic vibration analysis of rotating, flexible, continuous shaft-disk and the stator // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2011. V. 16. Iss. 1. P. 566.
Bolotin V.V. Nonconservative Problems of the Theory of Elastic Stability. Oxford: Pergamon Press, 1963. 324 p.
Dimentberg M.F. Vibration of a rotating shaft with randomly varying internal damping // J. of Sound and Vibration. 2005. V. 285. P. 759.
Zorzi E.S., Nelson H.D. Finite Element Simulation of Rotor-Bearing Systems with Internal Damping // ASME J. of Engineering for Power. 1977. V. 99. № 1. P. 71.
Zhang G.F., Xu W.N., Xu B., Zhang W. Analytical study of nonlinear synchronous full annular rub motion of flexible rotor–stator system and its dynamic stability // Nonlinear Dynamics. 2009. V. 57. P. 579.
Grāpis O., Tamužs V., Ohlson N.-G., Andersons J. Overcritical high-speed rotor systems, full annular rub and accident // J. of Sound and Vibration. 2006. V. 290. Iss. 3–5. P. 910.
Childs D.W. Fractional-frequency rotor motion due to nonsymmetric clearance effects // Trans ASME J. Eng. Power. 1982. V. 104 (3): 533–41.
Куракин А.Д., Нихамкин М.Ш., Семенов С.В. Динамика неуравновешенного гибкого ротора в анизотропных опорах при контакте со статором // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2016. № 4. С. 364.
Никифоров А.Н., Шохин А.Е. Упругопластическая вязкая модель ударного и безотрывного взаимодействия ротора со статором // Изв. РАН. МТТ. 2016. № 1. С. 67.
Lahriri S., Weber H.I., Santos I.F., Hartmann H. Rotor-stator contact dynamics using a non-ideal drive – Theoretical and experimental aspects // J. of Sound and Vibration. 2012. V. 331. P. 4518.
Neilson R.D., Barr A.D.S. Dynamics of a rigid rotor mounted on discontinuously non-linear elastic supports // Proc Institut Mech. Engnr, Part C. 1988. V. 202 (5). P. 369.
Гуськов А.М., Пановко Г.Я., Шохин А.Е. Динамика роторной системы вибрационно-центробежного сепаратора с односторонним упругим ограничителем колебаний // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2022. № 2. С. 16.
Xia Y., Ren X., Qin W., Yang Y., Lu K., Fu C. Investigation on the transient response of a speed-varying rotor with sudden unbalance and its application in the unbalance identification // J. of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control. 2020. V. 39 (4). P. 1065.