基于非线性振动的上悬式离心机可靠性分析

作     者：杨旭娟 张振 王汝贵 李宇龙 

作者机构：广西大学机械工程学院广西南宁530004 广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西南宁530004 广西高校临海机械装备设计制造及控制重点实验室培育基地广西钦州535000 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51265003) 广西高校科研基金项目资助(YB2014011) 广西制造系统与先进制造技术重点实验室主任基金项目(13-051-09S08) 广西高校临海机械装备设计制造及控制重点实验室培育基地开放课题基金资助(GXLH2014KF-02) 

出 版 物：《广西大学学报（自然科学版）》 (Journal of Guangxi University（Natural Science Edition）)

年 卷 期：2017年第42卷第2期

页      码：470-476页

摘      要：为了研究非线性振动对上悬式离心机频率可靠性的影响,用有限元法建立包含电磁参数、机械结构参数和糖膏流体参数的上悬式离心机主轴系统非线性动力学方程。采用多尺度法求解系统非线性振动频率因子,结合人工神经网络技术,拟合出材料参数与固有频率之间的关系。以频率可靠性理论为基础,依据可靠性的关系准则,定义系统的失效模式,建立基于非线性振动的上悬式离心机主轴系统的可靠性模型,并进行了仿真分析,给出系统工作转速应该避开的不可靠运行区域。研究结果表明,当系统转速为152 r/min、197 r/min、417 r/min和811 r/min时,系统的可靠度明显降低,并趋向于0,其中当转速为152 r/min、197 r/min、417 r/min时,是由于线性共振失效引起的;而当转速为811 r/min时,是由于非线性组合共振失效引起的。即考虑非线性因素时,系统产生了非线性频率因子,当该非线性频率因子与系统的固有频率相近时,系统的可靠度将趋向于零。因此,系统的正常工作转速不仅要避开线性共振引起的不可靠区域,也要避开非线性共振引起的不可靠区域。

主 题 词：上悬式离心机 非线性振动 频率因子 可靠性 

学科分类：080703[080703] 080704[080704] 08[工学] 080203[080203] 0807[工学-电子信息类] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2017.0470

馆 藏 号：203228974...