轉(zhuǎn)子動力學導論

定　價：￥89.00

作　者：	張超、唐貴基編著
出版社：	化學工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787122432384	出版時間：	2023-07-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書系統(tǒng)地論述了轉(zhuǎn)子的動力學模型、轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速和不平衡響應計算、軸承的動力學特性、轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)的動力學特性、轉(zhuǎn)子的平衡技術、旋轉(zhuǎn)機械的振動測試與故障診斷等內(nèi)容，力求清晰地呈現(xiàn)轉(zhuǎn)子動力學的基礎理論與工程應用。各章節(jié)注重基礎理論的應用與公式推導，并配以實例進行講解，以幫助讀者更好地理解和掌握轉(zhuǎn)子動力學所涉及的基本理論和基礎知識。本書的讀者對象為力學、機械、電力、冶金、石化、交通、航空與航天等部門從事旋轉(zhuǎn)機械設計、制造、運行、振動分析與故障診斷等工作的工程技術人員，亦可供高等院校師生、科研院所相關科技人員從事轉(zhuǎn)子動力學課題研究使用。

作者簡介

　　張超，華北電力大學機械工程系機械電子教研室副主任，副教授，主要從事大型旋轉(zhuǎn)機械設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷方面的教學與科研工作。作為主要研究人員參與了“風火打捆下汽輪發(fā)電機組軸系振動機理及機電耦合故障診斷方法研究”“機-網(wǎng)耦合作用下風力發(fā)電機傳動系統(tǒng)故障機理與診斷方法研究”“發(fā)電機三維氣隙偏心與定轉(zhuǎn)子繞組短路耦合故障的機電交叉特性分析及其診斷方法研究”“發(fā)電機內(nèi)部復合故障時機組軸系振動機理與故障診斷研究”“電網(wǎng)沖擊下超（超）臨界汽輪發(fā)電機組軸系-葉片彎扭耦合振動特性的研究”等多項國家自然科學基金面上項目的研究，主研和參與了多項設備故障診斷的橫向項目研究與開發(fā)，主要包括遼寧東方發(fā)電有限公司“汽輪發(fā)電機組振動遠程故障診斷系統(tǒng)”，山東聊城魯能熱電有限公司“振動信號測試采集分析系統(tǒng)”，河北省電力勘探設計研究院“西柏坡電廠#5機勵磁間振動故障診斷”，呼和浩特市博泵銷售有限公司“旋轉(zhuǎn)機械振動信號測試采集與分析系統(tǒng)”，大唐（通遼）霍林河新能源有限公司“風電機組振動監(jiān)測與分析系統(tǒng)”，東北電網(wǎng)有限公司齊齊哈爾超高壓局“齊齊哈爾超高壓局500kV管母線振動、撓度在線監(jiān)測裝置科研項目”；主研的“風力發(fā)電機主軸剎車片摩擦性能試驗系統(tǒng)”科研項目通過2013年省級鑒定，鑒定結(jié)果為國際先進，并獲得2015年度河北省科技進步三等獎。公開發(fā)表學術論文20余篇，其中以一作身份發(fā)表SCI收錄論文1篇，EI收錄論文6篇。參編出版教材1部；多次指導大學生參加“挑戰(zhàn)杯”、“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目”等，獲得省級二等獎1項；獲得發(fā)明專利授權1項，實用新型專利授權4項，軟件著作權4項。

圖書目錄

第1章緒論 001
1.1 轉(zhuǎn)子動力學的基本概念 001
1.1.1 旋轉(zhuǎn)機械 001
1.1.2 轉(zhuǎn)子 002
1.1.3 轉(zhuǎn)子的振動 003
1.1.4 轉(zhuǎn)子動力學 003
1.2 轉(zhuǎn)子動力學的研究內(nèi)容 004
1.2.1 轉(zhuǎn)子的動力學建模與計算 004
1.2.2 轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速計算 004
1.2.3 轉(zhuǎn)子的不平衡響應 005
1.2.4 軸承的動力學特性 006
1.2.5 轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性 006
1.2.6 轉(zhuǎn)子的平衡技術 007
1.3 轉(zhuǎn)子動力學的發(fā)展概況 007
1.4 轉(zhuǎn)子動力學的研究現(xiàn)狀與展望 009
1.4.1 轉(zhuǎn)子的動力學設計 009
1.4.2 轉(zhuǎn)子的動力學特性 009
1.4.3 轉(zhuǎn)子的平衡技術 009
1.4.4 轉(zhuǎn)子振動噪聲和參數(shù)識別 010
1.4.5 轉(zhuǎn)子的振動控制技術 010
1.4.6 轉(zhuǎn)子動力學的發(fā)展方向 010
第2章單圓盤轉(zhuǎn)子的動力學建模與計算 011
2.1 單圓盤轉(zhuǎn)子的模型與求解 011
2.1.1 剛性支承的單圓盤轉(zhuǎn)子 011
2.1.2 剛性支承的單圓盤轉(zhuǎn)子的運動微分方程 013
2.1.3 運動微分方程的解法 013
2.1.4 單圓盤轉(zhuǎn)子的動力學求解 015
2.2 單圓盤轉(zhuǎn)子的渦動與進動 016
2.2.1 轉(zhuǎn)子的渦動 016
2.2.2 轉(zhuǎn)子的進動 017
2.2.3 單圓盤轉(zhuǎn)子的渦動特性 018
2.2.4 外部阻尼對轉(zhuǎn)子渦動的影響 019
2.3 單圓盤轉(zhuǎn)子的不平衡響應與臨界轉(zhuǎn)速 021
2.3.1 質(zhì)量偏心轉(zhuǎn)子的運動微分方程 021
2.3.2 單圓盤轉(zhuǎn)子的不平衡響應 022
2.3.3 單圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速 023
2.3.4 外部阻尼對轉(zhuǎn)子不平衡響應的影響 024
2.4 轉(zhuǎn)子的陀螺效應 026
2.4.1 轉(zhuǎn)動坐標系下轉(zhuǎn)子的渦動 026
2.4.2 陀螺力矩 028
2.4.3 考慮陀螺力矩時轉(zhuǎn)子的運動微分方程 035
2.4.4 陀螺力矩對轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的影響 039
2.5 單圓盤轉(zhuǎn)子算例 042
2.5.1 單圓盤轉(zhuǎn)子的進動角速度計算 042
2.5.2 單圓盤轉(zhuǎn)子的振型計算 045
2.6 彈性支承對轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的影響 047
2.6.1 彈性支承的單圓盤轉(zhuǎn)子模型 047
2.6.2 彈性支承對轉(zhuǎn)子運動的影響 050
第3章多圓盤轉(zhuǎn)子的動力學建模與計算 052
3.1 多圓盤轉(zhuǎn)子的模型 052
3.1.1 振動系統(tǒng)的柔度影響系數(shù) 053
3.1.2 達朗貝爾原理 056
3.1.3 多圓盤轉(zhuǎn)子的運動微分方程 057
3.2 多圓盤轉(zhuǎn)子的動力學求解 061
3.2.1 多自由度系統(tǒng)的特征值和模態(tài)振型 061
3.2.2 多圓盤轉(zhuǎn)子特征值的性質(zhì) 065
3.2.3 多圓盤轉(zhuǎn)子的主振動 067
3.3 多圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速 071
3.3.1 共振與臨界轉(zhuǎn)速的關系 071
3.3.2 多圓盤轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的解法 072
3.3.3 多圓盤轉(zhuǎn)子算例 074
3.4 多圓盤轉(zhuǎn)子的不平衡響應 077
3.4.1 運動微分方程法求解多圓盤轉(zhuǎn)子的不平衡響應 078
3.4.2 模態(tài)疊加法求解多圓盤轉(zhuǎn)子的不平衡響應 079
第4章轉(zhuǎn)子的傳遞矩陣計算方法 086
4.1 轉(zhuǎn)子的集總質(zhì)量模型 086
4.1.1 轉(zhuǎn)子質(zhì)量的離散化 086
4.1.2 滑動軸承的動力學模型 090
4.1.3 轉(zhuǎn)子支承的簡化 092
4.2 傳遞矩陣 095
4.2.1 傳遞矩陣的建立方法 095
4.2.2 帶彈性支承的剛性薄圓盤的傳遞矩陣 099
4.2.3 圓盤與軸段組合部件的傳遞矩陣 100
4.3 彈性支承轉(zhuǎn)子的Prohl 傳遞矩陣法 101
4.3.1 臨界轉(zhuǎn)速的Prohl 傳遞矩陣解法 101
4.3.2 轉(zhuǎn)子模態(tài)振型的Prohl 傳遞矩陣解法 105
4.4 傳遞矩陣法的拓展與改進 106
4.4.1 剛性支承轉(zhuǎn)子的Prohl 傳遞矩陣法 106
4.4.2 利用剩余力矩求解轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速 109
4.4.3 Porhl 傳遞矩陣法的優(yōu)缺點 110
4.4.4 Riccati 傳遞矩陣法 111
4.4.5 Riccati 傳遞矩陣法的改進 114
4.5 傳遞矩陣法的轉(zhuǎn)子算例 119
第5章轉(zhuǎn)子的平衡技術 123
5.1 轉(zhuǎn)子不平衡的基本概念 123
5.1.1 不平衡量及其分布 123
5.1.2 剛性轉(zhuǎn)子和撓性轉(zhuǎn)子 125
5.1.3 靜不平衡、偶不平衡與動不平衡 127
5.1.4 轉(zhuǎn)子不平衡的產(chǎn)生原因 128
5.2 剛性轉(zhuǎn)子的平衡技術 128
5.2.1 剛性轉(zhuǎn)子的平衡原理 128
5.2.2 剛性轉(zhuǎn)子的通用平衡機 131
5.2.3 剛性轉(zhuǎn)子的現(xiàn)場平衡 133
5.2.4 剛性轉(zhuǎn)子的平衡品質(zhì) 136
5.3 撓性轉(zhuǎn)子的平衡技術 138
5.3.1 撓性轉(zhuǎn)子的模態(tài)平衡法 138
5.3.2 撓性轉(zhuǎn)子的影響系數(shù)平衡法 146
5.3.3 撓性轉(zhuǎn)子的軸系現(xiàn)場平衡 148
5.4 其他平衡技術 150
5.4.1 小二乘影響系數(shù)法 150
5.4.2 模態(tài)響應圓法 152
5.4.3 諧分量法 154
5.4.4 撓性轉(zhuǎn)子的平衡策略與準則 155
第6章旋轉(zhuǎn)機械的振動測試與故障診斷 157
6.1 概述 157
6.1.1 旋轉(zhuǎn)機械的振動類型 157
6.1.2 旋轉(zhuǎn)機械振動測試的作用 159
6.1.3 旋轉(zhuǎn)機械振動測試的內(nèi)容 159
6.2 旋轉(zhuǎn)機械的振動測試 160
6.2.1 旋轉(zhuǎn)機械振動測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 160
6.2.2 傳感器的選用 161
6.2.3 旋轉(zhuǎn)機械的振動測量方式 170
6.2.4 旋轉(zhuǎn)機械常用的振動測試技術 172
6.2.5 旋轉(zhuǎn)機械振動評定標準 179
6.3 旋轉(zhuǎn)機械的振動圖譜分析與故障診斷方法 182
6.3.1 頻譜圖 182
6.3.2 三維頻譜圖 187
6.3.3 軸心位置圖 188
6.3.4 軸心軌跡圖 190
6.3.5 伯德圖與極坐標圖 195
6.3.6 振動趨勢圖 198
附錄A 轉(zhuǎn)子動力學算例的Matlab 程序 200
附錄A.1 三自由度簡支梁的模態(tài)計算 200
附錄A.2 剛性支承單圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速與模態(tài)振型計算 202
附錄A.3 彈性支承單圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速與模態(tài)振型計算 204
附錄A.4 雙圓盤轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速與模態(tài)振型計算 206
附錄A.5 Prohl 傳遞矩陣法計算轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速與模態(tài)振型 209
附錄B 轉(zhuǎn)子動力學術語中英文對照 212
參考文獻 216