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内容简介

　　《先进燃气轮机设计制造基础专著系列：轴承转子系统动力学：应用篇（下册）》较为系统地介绍了轴承转于系统动力学的基础理论、分析方法及其在工程中的应用案例，分为基础篇和应用篇上、下两册。基础篇主要内容是关于轴承转子系统动力学基础理论与分析方法的介绍；应用篇则主要涵盖了对于三大类机组亦即多平行轴压缩机机组、大型汽轮发电机组以及重型燃气轮机组合转子系统动力学的研究进展。
　　《先进燃气轮机设计制造基础专著系列：轴承转子系统动力学：应用篇（下册）》可作为高等院校机械、力学类教材使用，也可供从事轴承转子系统动力学研究的专业工程技术人员参考。

内页插图

目录

第9章 复杂转子系统的固有振动和强迫振动响应
9．1 轴承转子系统的固有振动分析
9．1．1 邓柯莱法
9．1．2 经典瑞利法
9．1．3 复模态分析及广义瑞利法
9．1．4 广义逆迭代法
9．2 转子系统的灵敏度分析
9．3 转子系统强迫振动响应求解方法
9．3．1 振型叠加法
9．3．2 直接求解法
9．3．3 传递矩阵法
9．4 可倾瓦轴承支承的单跨多质量转子系统
9．4．1 系统稳定性分析
9．4．2 系统灵敏度分析
参考文献

第10章 齿轮传动的多平行轴转子系统
10．1 齿轮传动的平行轴系统的一般处理方法
10．1．1 齿轮耦合模型
10．1．2 多圆盘转子的扭转振动
10．1．3 转子的弯扭复合振动
10．2 齿轮耦合的两平行轴转子系统
10．2．1 小扰动下的齿轮耦合几何关系
10．2．2 齿轮啮合过程中的力、力矩增量
10．2．3 两平行轴转子系统的动力学方程
10．3 齿轮耦合的多平行轴系统动力学分析
10．3．1 多平行轴系统的模态分析
10．3．2 多平行轴系统的强迫振动响应
参考文献

第11章 大型汽轮发电机组轴系动力学分析
11．1 大型汽轮发电机组轴系结构
11．2 多支承轴系动力学分析
11．2．1 多支承轴系的负荷分配
11．2．2 油膜刚度和阻尼对转子临界转速的影响
11．2．3 单跨转子系统的稳定性
11．2．4 多跨转子间的耦合效应
11．3 联轴器的耦合效应
11．3．1 联轴器结构与力学模型
11．3．2 刚性联轴器的耦合效应
11．3．3 联轴器连接刚度的影响
11．4 径向滑动轴承对于轴系稳定性的贡献评估
11．5 不同轴承对于轴系稳定性的影响
参考文献

第12章 重型燃气轮机组合转子中接触界面的力传递机制
12．1 引言
12．1．1 重型燃气轮机发展概况
12．1．2 重型燃气轮机轴承转子系统研究的相关问题
12．2 接触界面力传递模型评述
12．3 组合转子预紧饱和状态下力传递特性的精确表达
参考文献

第13章 组合转子预紧饱和状态下的基本解系和普适性动力学分析方法
13．1 预紧组合转子研究评述
13．2 分段预紧组合转子的挠曲变形方程
13．3 分段预紧组合转子中的力传递机制与基本解系
13．4 预紧拉杆的固有频率计算
13．5 分段预紧组合转子动力学分析的普适性方法
13．5．1 无预紧轴段质点的运动方程
13．5．2 预紧轴段质点的运动方程
参考文献

第14章 重型燃气轮机组合转子系统的结构强度分析与设计准则
14．1 引言
14．2 组合转子的三维动力学建模
14．3 重型燃气轮机组合转子结构强度与安全裕度选择
14．3．1 组合转子最大Von Mises应力与安全裕度
14．3．2 拉杆结构最大Von Mises应力与安全裕度
14．3．3 关于重型燃气轮机接触界面“100％接触”的诠释
14．4 重型燃气轮机轴承转子系统设计准则
14．4．1 组合转子接触界面设计准则
14．4．2 组合转子动力学设计准则
14．5 重型燃气轮机转子的轴承设计
14．5．1 固定瓦可倾瓦轴承和动态性能表征
14．5．2 重型燃气轮机转子系统柔性支承设计准则
参考文献

第15章 重型燃气轮机转子系统动力学实验研究
15．1 基于支承刚度可变的油膜动特性参数辨识
15．2 轴承摆架子系统的结构参数估计与振动模态分析
15．2．1 轴承摆架子系统结构参数的数值计算
15．2．2 轴承摆架子系统的动力学仿真
15．2．3 轴承摆架子系统的结构参数测量
15．2．4 摆架系统结构参数辨识结果的比较与讨论
15．3 基于高速动平衡机的重型燃气轮机轴承轴系全尺寸实验
15．3．1 全尺寸轴承油膜动特性系数辨识
15．3．2 重型燃气轮机全尺寸轴系动力学性能实验
15．3．3 重型燃气轮机机组动力学性能的在线测试
参考文献

第16章 轴承转子系统的非线性动力学分析
16．1 概述
16．1．1 轴承转子非线性动力系统的一般表述
16．1．2 轴承转子非线性动力系统的主要研究内容
16．1．3 非线性动力系统研究的一般方法
16．2 非线性动力系统的稳定性、分岔理论
16．2．1 庞加莱映射
16．2．2 非线性动力系统稳定性分析的一般方法
16．2．3 非线性动力系统平衡点解的霍普夫分岔理论
16．2．4 非线性动力系统稳态周期解的稳定性分岔理论
16．2．5 非线性动力系统的伪周期解及混沌解
16．3 轴承转子非线性动力系统稳定性、分岔问题的数值分析方法
16．3．1 轴承转子系统平衡点解的预测追踪算法
16．3．2 轴承转子系统周期解的预测追踪算法
16．4 非线性动力系统的全局稳定性及其数值分析方法
16．4．1 胞映射方法
16．4．2 全局稳定性分析的数值方法——庞加莱型胞映射法
16．5 轴承转子系统非线性动力分析实例
16．5．1 刚性轴承转子系统的运动方程
16．5．2 平衡轴承转子系统平衡点解的霍普夫分岔
16．5．3 平衡轴承转子系统周期解的稳定性分岔分析
16．5．4 不平衡轴承转子系统同步周期解的稳定性分岔规律
16．5．5 平衡轴承转子系统自激振动的全局性态分析
16．5．6 不平衡轴承转子系统的全局性态分析
16．5．7 小结
参考文献

索引

前言/序言

　　旋转机械在能源电力、交通、石油化工、军工生产及空间技术中占有极其重要的地位，也是国民经济支柱产业的关键高端装备。
　　有别于其他工程机械的最大特点是：在旋转机械中，转子与其他不动件之间是依赖小间隙约束而构成完整系统的。机组的失效也总是最先表现在这类小间隙约束的破坏与失效方面，而机组振动则是导致小间隙约束破坏的直接原因。因此在旋转机械发展的整个历史进程中，如何保证转子系统在小间隙约束条件下具有优良的动力学品质这一命题始终是学术界和工程界关注的焦点。轴承转子系统动力学就是这样一门研究在各种小间隙激励因素作用下转子系统动力学行为的科学。
　　本书是在参阅了国内外大量研究文献，以及总结我和我的同事们在本领域内数十年科学研究成果的基础上完成的。全书内容一部分是在2001年出版的同名研究生教材基础上修改而成的；增加和扩展部分则总结了作者在本领域内十余年来新的研究成果。与2001年出版的同名教材相比，在内容深度和广度上都大为拓展了。
　　全书共16章，分为基础篇（上册）和应用篇（下册）。基础篇主要内容是关于轴承转子系统动力学基础理论、分析方法的介绍；应用篇则主要涵盖了对于三大类机组亦即多平行轴压缩机机组、大型汽轮发电机组以及重型燃气轮机组合转子系统动力学的研究进展。书中第6、第16章由刘恒教授撰写；第3、第12～14章由王为民博士撰写；第4、第10、第15章分别取材于贾妍博士、李明博士和张明书博士的博士论文；其余章节以及全书的定稿由虞烈完成。
　　贯穿本书的主导思想是：与单一零部件相比，旋转机械的动力学行为在更大程度上取决于系统，这里所说的系统是指包括转子、支承、密封等在内的集成；另外一个需要充分关注的是关于系统的复杂性研究和非线性研究，随着现代机电系统的日趋复杂化，它们将成为二十一世纪科学研究的重要内容。
　　自然界的规律是客观存在的。同样，知识也是有生命的——人类在认识自然规律过程中以往所获得的正确认知，岁月的更替令它们常新不再，但并不消亡。这些知识作为人类文明的一部分被传承下去，并随着科学技术的进步不断地深化、丰富与发展，永无穷尽。这也许正是广大科学工作者愿意为之奉献毕生的真正动力与原因。
　　特别感谢国家重点基础研究发展计划和国家自然科学基金历年来所给予的资助。特别感谢国家科学技术学术著作出版基金委员会对本书出版的资助。
　　特别感谢景敏卿教授、周健高级工程师、孙岩桦副教授、耿海鹏博士、戚社苗博士、李辉光博士、杨利花副教授和研究所同仁在工作中所给予的长期支持和帮助。
　　感谢所有曾经与我共同工作过的硕士和博士们，他们的聪明才智和卓有成效的工作令我受益良多。
　　感谢所有的朋友与亲人们！
　　因学识有限，谬误难免，尚望大家不吝赐教。
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