簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)子+軸承系統(tǒng)
科學(xué)界越來(lái)越重視系統(tǒng)的動(dòng)力特性分析及結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性修改再設(shè)計(jì)方法在工程實(shí)際中的應(yīng)用。以往轉(zhuǎn)子―系統(tǒng)的優(yōu)化再設(shè)計(jì)研究一個(gè)最大的缺憾是其優(yōu)化結(jié)果只能給出支承剛度系數(shù),而不能落實(shí)到系統(tǒng)的具體物理參數(shù),存在應(yīng)用上的困難。這就勢(shì)必要求我們?nèi)ソ⒁粋€(gè)以軸承物理參數(shù)為設(shè)計(jì)變量的動(dòng)力特性優(yōu)化再設(shè)計(jì)方法,來(lái)達(dá)到工程上的實(shí)用性。在機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中,基于系統(tǒng)固有頻率優(yōu)化的再設(shè)計(jì)方法是實(shí)現(xiàn)良好動(dòng)力特性設(shè)計(jì)的一般途徑。頻率優(yōu)化的目標(biāo)就是要通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的取值以使系統(tǒng)的固有頻率以足夠的裕度避開工作轉(zhuǎn)速。并保證系統(tǒng)的動(dòng)力穩(wěn)定性,避免產(chǎn)生負(fù)阻尼。再設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是:調(diào)整一組有約束的可變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)使系統(tǒng)的動(dòng)力特性滿足要求。對(duì)轉(zhuǎn)子―軸承系統(tǒng)而言,軸承參數(shù)是影響系統(tǒng)動(dòng)力特性的主要因素。因此,選取軸承的長(zhǎng)徑比、間隙比和預(yù)負(fù)荷為設(shè)計(jì)變量是合理可行性。博山潛水泵這樣既能達(dá)到動(dòng)力優(yōu)化的目標(biāo)又盡量減少了對(duì)原設(shè)計(jì)的改動(dòng),具有很好的實(shí)際應(yīng)用性。
轉(zhuǎn)子――軸承系統(tǒng)避開共振區(qū)的頻率優(yōu)化再設(shè)計(jì)方法系統(tǒng)動(dòng)力修改再設(shè)計(jì)的基本思想可總結(jié)為:
1.確定設(shè)計(jì)變量及其取值范圍,給定初始設(shè)計(jì)變量。
2.根據(jù)初始特征解形成初始優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。
3.求一步可行方向上目標(biāo)函數(shù)在設(shè)計(jì)變量約束范圍內(nèi)的最優(yōu)解。當(dāng)此最優(yōu)解達(dá)到再設(shè)計(jì)目標(biāo)時(shí),結(jié)束優(yōu)化輸出結(jié)果。
結(jié)論以軸承物理參數(shù)為設(shè)計(jì)變量的轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性優(yōu)化再設(shè)計(jì)方法在工程中具有很強(qiáng)的實(shí)用性。利用它,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行最小的修改而滿足設(shè)計(jì)要求的目的。通過(guò)實(shí)例計(jì)算,證明該方法是可行有效的,它既可以在風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中得以應(yīng)用,也可以在已加工成型的產(chǎn)品動(dòng)力特性優(yōu)化中得以應(yīng)用。
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