公开(公告)号：CN105928707B

公开(公告)日：2019-05-24

申请号：CN201610272568.8

申请日：2016-04-27

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 曹宏瑞 ,  石斐 ,  陈雪峰 ,  张兴武 ,  李亚敏

IPC: G01M13/045

Abstract: 本发明涉及一种滚动轴承‑转子系统动态耦合建模方法，包括：1)收集系统的属性参数；2)计算每个部件的初始速度和加速度；3)建立转子的有限元模型；4)计算每个部件上的合力和合力矩；5)将合力代入到部件的动力学方程获得每个部件的刚体运动速度和加速度；6)求解转子的有限元模型，获得转子的弹性振动；7)将转子的弹性振动和转子的刚体运动进行叠加；8)计算整个轴承‑转子系统的时域响应。本发明考虑了每个部件的三维运动、滑动牵引力、轴承间隙、套圈局部故障和套圈波纹度，同时应用转子的有限元模型来求解转子的弹性变形，并与系统的动力学模型进行耦合，最终得到轴承‑转子系统的时域响应。

公开(公告)号：CN103712785B

公开(公告)日：2017-01-04

申请号：CN201310416278.2

申请日：2013-09-12

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 曹宏瑞 ,  李亚敏 ,  何正嘉 ,  牛蔺楷 ,  李文兴 ,  兰志俊

IPC: G01M13/00 ,  G01M13/04

Abstract: 本发明公开了一种滚动轴承-转子系统损伤振动响应定量计算方法，包括：1）获取轴承-转子系统的结构参数和初始参数；2）根据所述轴承参数建立五自由度轴承模型，获取轴承-转子系统的轴承刚度矩阵；根据子部件的几何尺寸、材料特性参数，建立有限元模型，获取转子的刚度矩阵、转子的陀螺矩阵、离心力引起的等效质量矩阵；3）建立轴承-转子系统的动力学模型；4）使用时域积分法对轴承-转子动力学模型进行求解，获得轴承-转子系统位移振动响应。本发明基于有限元动力学模型，可以定量计算轴承内外圈单点或多点损伤产生的振动响应，为转子-轴承系统的故障机理分析和诊断提供依据。

公开(公告)号：CN105956254A

公开(公告)日：2016-09-21

申请号：CN201610272794.6

申请日：2016-04-27

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 曹宏瑞 ,  魏江 ,  陈雪峰 ,  张兴武 ,  李亚敏

IPC: G06F17/50

CPC classification number: G06F17/5018

Abstract: 本发明公开一种用于转子系统动力学建模的刚体单元法，包括：1)收集转子的几何参数、材料属性和运行状态；2)将转子划分为若干个离散的刚体单元，任意相邻的两个刚体单元之间通过四个假想的弹簧相连接；3)根据转子相邻刚体单元之间相互作用模型计算作用在每个刚体单元上的合力和合力矩，并建立每个刚体单元的动力学微分方程；4)使用变步长的四阶龙格‑库塔‑费尔伯格方法求解各个刚体单元的动力学方程来获得刚体单元的振动响应。利用本发明建立的转子系统动力学模型，不需要任何假设，就能够与Gupta轴承动力学模型实现耦合，建立整个滚动轴承‑转子系统的完全动力学模型。

公开(公告)号：CN105928707A

公开(公告)日：2016-09-07

申请号：CN201610272568.8

申请日：2016-04-27

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 曹宏瑞 ,  石斐 ,  陈雪峰 ,  张兴武 ,  李亚敏

IPC: G01M13/04

CPC classification number: G01M13/045

Abstract: 本发明涉及一种滚动轴承‑转子系统动态耦合建模方法，包括：1)收集系统的属性参数；2)计算每个部件的初始速度和加速度；3)建立转子的有限元模型；4)计算每个部件上的合力和合力矩；5)将合力代入到部件的动力学方程获得每个部件的刚体运动速度和加速度；6)求解转子的有限元模型，获得转子的弹性振动；7)将转子的弹性振动和转子的刚体运动进行叠加；8)计算整个轴承‑转子系统的时域响应。本发明考虑了每个部件的三维运动、滑动牵引力、轴承间隙、套圈局部故障和套圈波纹度，同时应用转子的有限元模型来求解转子的弹性变形，并与系统的动力学模型进行耦合，最终得到轴承‑转子系统的时域响应。

公开(公告)号：CN103712785A

公开(公告)日：2014-04-09

申请号：CN201310416278.2

申请日：2013-09-12

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 曹宏瑞 ,  李亚敏 ,  何正嘉 ,  牛蔺楷 ,  李文兴 ,  兰志俊

IPC: G01M13/00 ,  G01M13/04

Abstract: 本发明公开了一种滚动轴承-转子系统损伤振动响应定量计算方法，包括：1）获取轴承-转子系统的结构参数和初始参数；2）根据所述轴承参数建立五自由度轴承模型，获取轴承-转子系统的轴承刚度矩阵；根据子部件的几何尺寸、材料特性参数，建立有限元模型，获取转子的刚度矩阵、转子的陀螺矩阵、离心力引起的等效质量矩阵；3）建立轴承-转子系统的动力学模型；4）使用时域积分法对轴承-转子动力学模型进行求解，获得轴承-转子系统位移振动响应。本发明基于有限元动力学模型，可以定量计算轴承内外圈单点或多点损伤产生的振动响应，为转子-轴承系统的故障机理分析和诊断提供依据。