碰摩故障下高维转子系统降维方法研究

刘民杰¹，马梁^1,2，王俊^1,2，张俊红^1,2

1. 天津大学仁爱学院2. 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室

摘 要：碰摩故障下的转子系统为高维非线性系统,为提高数值模拟的效率,减少仿真精度损失,对比标准Galerkin法（SGM）、非线性Galerkin法（NGM）和特征正交分解法（POD）对碰摩故障下的高维转子-滚动轴承系统降维的适应性。利用Runge-Kutta方法对原系统模型和降维模型在典型工况ω=1500rad/s时进行数值仿真,对比分析轴心轨迹图。结果表明:在较大碰摩间隙下,SGM、NGM以及POD法均能有效应用于系统的降维,但NGM和POD优于SGM法;在较小碰摩间隙下,非线性碰摩力增大,SGM与NGM降维方法失效,而POD法依然有效,其在处理碰摩故障下高维转子系统的强非线性问题时要优于SGM和NGM。利用POD法对碰摩故障下的高维转子系统进行降维处理,在保证仿真精度的同时能提高数值模拟的效率。

关键词：碰摩故障;转子;降维方法;标准Galerkin法;非线性Galerkin法;POD法;