考虑结合面影响的拉杆组合转子动力学特性分析

李 鑫，杨 洋，葛玉梅

（西南交通大学力学与工程学院，成都 610031）

引言

轮盘式周向拉杆组合转子因其装配、检修方便等特点［1］而广泛应用于重型燃气轮机转子系统中。其主要通过拉杆螺栓将各级轮盘固定而成一个整体，轮盘之间的接触刚度对整个系统的动力学特性影响较大。早期的研究表明，人们主要将拉杆组合转子视为一个整体进行研究，通过有限元手段、离散质量法以及传递矩阵法来分析转子系统动力学特性，但这样的处理会使其固有频率高于实验观察的结果［2］。因此，建立更加精确的拉杆组合转子系统动力学模型是必要的。汪光明等［3］针对鼓筒式拉杆转子模型，对轮盘连接界面采用铰链-等效弹簧的处理形式，求出系统的解析解，但该模型并未给出等效弹簧刚度值的计算方法。饶柱石等［4］在G-W接触模型的基础上，在考虑轮廓表面波纹度的影响，推导出弹性接触状态下的接触刚度的计算公式，弥补了汪光明提出的铰链-等效弹簧模型的不足。文献［5-8］均采用铰链-等效弹簧的方法建立拉杆组合转子模型。其中，文献［5］建立了考虑轴承非线性油膜力的12个自由度的轴向拉杆组合转子模型，采用非线性弯曲弹簧处理轮盘之间的接触，通过分析组合转子非线性行为，并与整体式转子系统比较，发现组合转子更具稳定性。文献［7-8］将转静子定点碰磨加入到考虑非线性油膜力的拉杆组合转子轴承系统，研究了系统的动力学特性。研究表明随着转速的变化，系统在非线性油膜力和碰磨力的作用下会有明显的非线性特性。……