1、大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)的關(guān)鍵設(shè)備之一，在影響轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)穩(wěn)定性的多種非線性激勵(lì)因素中，非線性油膜力對(duì)轉(zhuǎn)子軸系穩(wěn)定性的影響尤為突出。而氣流激振是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性研究的重要問題，特別是對(duì)超臨界和超超臨界汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，這一問題更為突出。目前，對(duì)這一問題的研究多限于氣流力模型本身，而對(duì)非線性氣流激振機(jī)理的研究相對(duì)較少，特別是同時(shí)考慮氣流激振和非線性油膜力的共同作用下轉(zhuǎn)子的失穩(wěn)情況的研究不是很充分。本文應(yīng)用非線性動(dòng)力學(xué)理論和方法，以短軸承支撐的

2、剛性Jeffcott轉(zhuǎn)子系統(tǒng)作為研究對(duì)象，研究了在這兩種非線性力作用下轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性。論文工作包括以下幾部分： 1.對(duì)油膜失穩(wěn)和氣流激振的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述； 2.建立了剛性Jeffcott平衡轉(zhuǎn)子在非線性油膜力和非線性氣流力作用下的無量綱運(yùn)動(dòng)微分方程： 3.對(duì)無量綱方程進(jìn)行變量代換得到相應(yīng)的擾動(dòng)方程，對(duì)擾動(dòng)方程進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)氣流相對(duì)進(jìn)氣速度V增大時(shí)，平衡轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界失穩(wěn)轉(zhuǎn)速提前然后對(duì)其在臨界點(diǎn)處的Hopf

3、分岔性態(tài)進(jìn)行研究并畫出相應(yīng)的Hopf分岔圖。 4.利用數(shù)值積分方法得到了系統(tǒng)在不同參數(shù)域中的分岔圖，以及一定參數(shù)下轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的相圖、Poincare映射。結(jié)果表明，在相對(duì)進(jìn)氣速度V為定值時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的增大，出現(xiàn)周期運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性。當(dāng)氣流力和油膜力共同作用時(shí)，系統(tǒng)的臨界失穩(wěn)轉(zhuǎn)速比不考慮氣流力時(shí)提前。以相對(duì)進(jìn)氣速度V為分岔參數(shù)，研究了在定轉(zhuǎn)速情形下轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)：隨著V的增大，系統(tǒng)以概周期形式突然失穩(wěn)，振幅隨著V的增大而增大