针对工程实际中具有复杂结构的随机转子系统,考虑轴承支撑、陀螺力矩、不平衡激励对转子系统振动特性的影响,将有限元法和人工神经网络技术相结合,得到随机响应与基本随机变量之间的显性表达式。在已知基本随机变量的前四阶矩的情况下,根据随机转子系统最大不平衡响应的振动峰值不超过许用振动峰值的关系准则,定义了随机系统的振动可靠性模式,给出了可靠性灵敏度计算公式,研究了工作参数的随机性对转子系统振动可靠性的影响并进行排序,得到了系统可靠度对基本随机变量均值和方差的灵敏度。研究结果表明,在转子的工作转速范围内,工作转速和中压缸左轴承的性能参数是振动最主要的影响因素,在实际使用过程中需严格控制和监视这些工作参数的变化。

从理论上探讨了用可控挤压油膜阻尼器进行转子系统振动主动控制的可行性 ,研究了油膜间隙变化时转子动力学特性的变化规律 ,进而设计了锥型可控挤压油膜阻尼器 ,进行了主动控制理论与实验研究 ,研究结果表明用锥型可控挤压油膜阻尼器进行转子系统振动主动控制是有效的

由于内部激励和外部扰动的存在,罗茨真空泵在工作过程中会产生很大的振动问题。为了更好地对罗茨真空泵转子系统进行动力学分析,采用集中质量法,考虑电机、齿轮、罗茨转子等结构的基础上对系统进行动力学建模。采用牛顿欧拉法分别建立了转子系统的纯扭转模型以及偏心弯扭耦合模型的振动微分方程并考虑了重力的影响。研究发现由于齿轮啮合时变刚度的存在,转子系统存在稳定性问题。同时由于偏心的存在,转子的弯曲振动和扭转振动存在相互耦合。研究内容为之后对系统的稳定性分析以及弯扭耦合振动分析奠定了基础。

为控制非线性刚度转子系统振幅突变,将具有非线性变刚度功能的电磁支撑引入转子系统,建立了转子系统动力学模型。利用平均法导出了转子系统主共振频率响应方程。基于突变理论和奇点稳定性理论分别得到了转子系统的振幅突变区域和不稳定区域。借助数值仿真算例分析了非线性电磁支撑刚度参数对突变区域、不稳定区域以及振幅特性曲线的影响。结果表明：当激振力幅值在控制后的渐变区域内取值时,振幅突变得到完全控制;当激振力幅值在控制后的突变区域内取值时,振幅特性曲线仍存在多值特征,振幅突变仅仅得到部分控制。

针对轴承滚动体不同分布对转子系统振动特性的影响,建立考虑滚动体分布位置的轴承-刚性转子系统动力学模型,采用数值方法得到转子系统随转速、转子质量、外载荷变化的分岔图,结合具体参数下的频谱图及Poincaré图,对转子系统的振动特性进行分析。结果表明滚动轴承滚动体分布对转子系统运动响应和振动频率均有较大影响,随着两端轴承初始角度差的增大,转子系统非周期运动响应区域逐渐减小,运行更加平稳,系统运动响应中的2倍变柔度振动频率成分逐渐增强。在实际试验、仿真分析时应考虑轴承滚动体分布位置对转子系统振动特性的影响。

为通过监测电机电流信号以实现对转子系统故障的识别与诊断,考虑圆盘不平衡因素,建立平行不对中转子系统动力学模型,然后应用拉格朗日方程,推导出转子系统运动微分方程,并以电机的电磁扭矩为纽带,在MATLAB/Simulink环境下建立三相异步电动机—转子系统机电耦合模型,最后应用傅里叶变换对电流信号进行频谱分析,研究平行不对中故障激励下电机电流信号的耦合特性。仿真结果表明：不平行故障会使电流信号激发出的边频分量,随着不平衡量的增大,还会激发出的边频分量;考虑质量偏心,电流信号还会激发出的边频分量,但当时,的边频分量会被淹没,反之,该边频分量则比较明显。

基于Monte-Carlo法,多次重复抽样并统计分析模拟得出t=500 s时刻滚动轴承-转子系统x方向振动位移的分布和可靠度,研究表明：x方向振动位移近似服从正态分布;随着抽样次数增多,可靠度误差减小。分析可靠度对某些随机参数的敏感性后可知：可靠度对阻尼c、径向力Fr和偏心距e较敏感;对转速n、径向游隙Gr和系统质量m不敏感。

针对传统转子系统故障诊断信号的单一性,提出了基于电机电流和多传感器振动信号的融合信号的转子系统故障诊断方法。首先在单跨转子试验台上模拟转子系统的不平衡、不对中、碰磨故障,并采集不同故障类型下拖动电机的电流信号及不同位置的振动信号,其次利用小波包能量法对采集的信号进行特征值提取,最后利用贝叶斯网络对转子系统故障类型进行识别。试验结果表明：与只利用电机电流信号或振动信号相比,利用融合信息进行转子系统故障诊断准确率明显提高。

针对新型机械增压器四叶、160°扭转角转子系统的结构及工作配合要求,将转子系统进行合理简化后利用三维造型软件进行实体建模。将转子实体模型进行网格化离散处理,施加接触、约束等边界条件,采用无外激振力、忽略阻尼的求解模型进行模态求解。求解后得到其前六阶振动频率和振型,并由振动频率求得临界转速。通过机械增压器工作转速与临界转速的比较,可知其转速裕度能够满足避免发生共振的要求。分析结论为机械增压器降低工作噪声以及后序设计提供了理论依据。

通过对某带式输送机减速器输入轴系转子系统进行受力分析,得到其数学模型,并讨论了齿轮和带轮由于具有偏心不平衡质量而产生的不平衡响应。利用有限元分析软件ANSYS建立其有限元模型,得到了不平衡响应中的轴系轴线的幅频特性曲线和轴线轨迹。通过分析可知输入轴系的额定转速低于一阶临界转速,转子主轴属于刚性转子。ANSYS仿真分析结果和理论计算结果吻合较好。