以立式飞轮电池为研究对象,应用集中质量法将其离散化为弹性轴承-偏置转子模型,建立起具有陀螺效应、弹性轴承、内部阻尼和刚度以及PID控制下的八自由度转子-轴承系统的数学模型,采用拉格朗日法推导了转子-轴承系统涡动微分方程。根据微分方程计算特征方程的特征值,利用最大特征值法判断系统随角速度变化的稳定性。借助MATLAB通过时域波形图、相图、Poincare图、幅频特性图研究转子在不同角速度下的振动特性,进一步验证了最大特征值原理的正确性。

在燃气轮机中,密封系统的好坏对燃气轮机性能的影响十分明显。其中袋型阻尼密封由于其低泄漏、高阻尼的特点,既能提高了燃气轮机的效率又有效地减少其转子的振动。本文运用ANSYS-CFX软件分别对8齿传统袋型阻尼密封、8齿贯通挡板袋型阻尼密封进行数值计算,结果表明:密封腔内气体作用力的切向分力有助于降低转子振动速率,而其径向分力有助于降低转子振动幅值。

针对径向节流小孔静压轴承静态分析的局限性，提出了采用大涡模拟（LES）分析静压轴承节流孔附近流场在相邻时刻之间的变化形式，同时通过分析节流孔附近不同位置周向流场变化情况，得到节流孔附近的涡动和涡线随着时间变化的分布图;分析特定位置上的各个参数变化，得出压力参数与速度、马赫数以及涡量变化的关系;最后得出各个参数的波动性对气体静压轴承的振动性有一定关系的结论。