تاثیر پارامتر‌های سیستم بر روی رفتار آشوبناک روتور-دیسک-یاتاقان به همراه اثر مالشی بین دیسک و استاتور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید‌ بهشتی، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش تاثیر پارامتر‌های مختلف بر روی رفتار آشوبناک سیستم روتور-دیسک-یاتاقان به همراه اثر مالشی بین دیسک و استاتور مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر حرکت بر اساس قانون دوم نیوتون استخراج و بی بعد شده است. نیروی غیر خطی فیلم روغن یاتاقان تحت نظریه یاتاقان های کوتاه در معادلات لحاظ شده است. همچنین از آن جایی که سایش در محورهای دوار یک نقص ثانویه است، لذا در معادلات حرکت، نیروی نابالانسی و تاب محور که ایجاد کننده اثر مالشی بین دیسک و استاتور می‌باشد، در نظر گرفته شده است. در ابتدا رفتار دینامیکی سیستم به وسیله نمودار‌های دوشاخگی، تاریخچه زمانی، نمودار صفحه فاز، نمودار طیف توان، نمودار مقطع پوانکاره و حداکثر نمای لیاپانوف مورد بررسی قرار گرفته و سپس تاثیر پارامتر‌های مختلف سیستم از جمله ضریب اصطکاک بین دیسک واستاتور، لقی بین دیسک و استاتور و سفتی بین دیسک و استاتور بر روی رفتار آشوبناک سیستم در سرعت‌های چرخشی مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Muszynska H., Rotordynamic. Taylor&francis, 2015. 
[2] Khanlo H. M., Ghayour. M., Ziaei-Rad. S., Chaotic vibration analysis of rotating, flexible,continuous shaft-disk system with a rub-impact between the disk and the stator. Commun Nonlinear Sci Numer Simulat 16, 566–582, 2011.
[3] Khanlo H. M., Ghayour M., Ziaei-Rad S., The effects of lateral–torsional coupling on the nonlinear dynamic behavior of a rotating continuous flexible shaft–disk system with rub–impact. Commun Nonlinear Sci Numer Simulat 18, 1524–1538, 2013.
[4] Choi Y. S., On the contact of partial rotor rub with experimental observation. KSME International Journal, Vol. 15, pp. 1630-1638, 2001.
[5] Fulei Chu., Wenxiu Lu., Stiffening effect of the rotor during the rotor-to-stator rub in a rotating machine. Journal of Sound and Vibration 308, 758–766, 2007.
[6] Xiaoyao Shen., Jiuhong Jia., Mei Zhao., Nonlinear analysis of a rub-impact rotor-bearing system with initial permanent rotor bow. Arch Appl Mech, 78, 225–240, 2008.
[7]  Ling Xiang., Aijun Hu., Lanlan Hou., Yeping Xiong., Jingtang Xing, Nonlinear coupled dynamics of an asymmetric double-disc rotor-bearing system under rub-impact and oil-film forces. Applied Mathematical Modelling, 1–19, 2015. 
[8] Choy F.K. and Padovan j., Non-linear transient analysis of rotor-casing rub event. Journal of Sound and Vibration, Vol. 113, pp. 529-545, 1987.
[9] Bartha A. R., Dry friction backward whirl of rotor. Phd Zurich, Switzerland, ETH, 2000.
[10] Zhang W.M. and Meng G., Stability bifurcation and chaos of a high-speed rub-impact rotor system in mems. Sensors and Actuators, Vol. A 127, PP. 163-178, 2006.
 [11] Roques S., Legrand M., Cartraud P., Stoisser C. and Pierre C., Modeling of a rotor speed transient response with radial rubbing. Journal of Sound and Vibration, Vol. 329, pp. 527-546, 2010.
[12] Yu J.J., Goldman P., Bently D. E. and Muzynska A., Rotor/seal experimental and analytical study on full annular rub. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 124, pp. 340-350, 2002.
[13] Pavlovskaia E.E., Karpenko E.V., and Wiercigroch M., Non-linear dynamic interactions of a jeffcott rotor with preloaded snubber ring. Journal of Sound and Vibration, Vol. 276, pp. 361-379, 2004.
[14] Feng Z.C. and Zhang X.Z., Rubbing phenomena in rotor-stator contact. Chaos, Solitons and Fractal, Vol. 14, pp. 257-267, 2002.
[15] Ma H., Zhao Q., Zhao X., Han Q., Wen B., Dynamic characteristics analysis of a rotor–stator system under different rubbing forms. Applied mathematical modeling, 2014.