（化工过程机械专业论文）离心压缩机稳定性评价与失稳故障诊断研究.pdf

学位论文数据集 中图分类号 t h 4 5 2 学科分类号 5 3 0 3 1 论文编号 1 7 7 6 7 2 3 0 4 2 0 1 2 0 6 3 9 密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名朱永江学号 2 0 0 9 0 0 0 6 3 9 获学位专业名称化工过程机械获学位专! 止代码 0 8 0 7 0 6 9 7 3 计划项目和国家自 转子系统稳定性评价与 课题来源研究方向 然科学基金 失稳故障诊断研究 论文题目 离心压缩机稳定性评价与失稳故障诊断研究 关键词 离心醐，转羽黜，失稳，蹦嬲勤或率，假蜘，黝断 论文答辩日期2 0 1 2 年5 月2 9 日 论文类型 应用研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名 职称 工作单位 学科专长 结构动力学和故障机理 指导教师1张娅 讲师 北京化工大学 研究 指导教师2 王维民 副教授 北京化工大学 转子诊断及数值模拟 评阅人1何立东 研究员 北京化工大学 振动控制及密封研究 北京昆仑赈仪 评阅人2 吴海琦 高工 仪器仪表 表科技有限公司 笱辖黪蝴何立东 研究员 北京化工大学 振动控制及密封研究 答辩委员1 高金吉 教授 北京化工大学 故障诊断 答辩委员2 杨国安 研究员 北京化工大学 故障诊断 北京昆仑天辰仪 答辩委员3 吴海琦 高工 仪器仪表 表科技有限公司 答辩委员4 江志农 研究员 北京化工大学 故障诊断 答辩委员5 杨剑锋 研究员 北京化工大学 故障诊断 答辩委员6 王华庆 教授 北京化工大学 故障诊断 答辩委员7 马波 副研究员 北京化工大学 故障诊断 三警寸岔誊节喜寞譬全璺巷童国粤家标准( g b t1 3 7 4 5 9 ) 学科分类与代码中查询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 9 离, 6 n 缩机稳定性评价与失稳故障诊断研究 摘要 随着离心压缩机的压力、功率及转速的升高，转子稳定性问题变得越 来越突出，压缩机失稳案例时有发生，而且失稳故障一旦出现，往往都会 给离心压缩机用户带来严重的经济损失。因此，如何在设计及工厂试车过 程中识别工作状态下转子的稳定性，如何在机组运行过程中诊断出失稳故 障成为了工业企业界亟待解决的问题。本文通过研究转子系统的阻尼识别 方法来实现对离心压缩机的稳定性评价。同时，结合失稳故障特征开发设 计了一套低频振动识别与失稳诊断系统来识别潜在的失稳故障。本文的主 要工作有： l 、在基于正弦扫频激励响应的半功率点法的基础上，利用主动电磁 轴承施加两个正交的同步正弦力，构造了与转速同向的旋转扫频力，形成 了一个正进动扫频旋转激励，实现了基于正进动扫频旋转激励响应的半功 率点法来识别转子系统的一阶正进动阻尼，并通过理论、仿真、实验验证 了该方法的可行性和正确性； 2 、从理论建模、数值仿真以及实验研究的角度出发，研究了基于b a r 模型的转子系统阻尼识别方法，通过奇异值分解和z 域单位圆的方法来 区别真实模态和噪声模态，引入去噪阈值来进一步降低噪声对实验结果的 影响，基本上完整地确立了该方法的理论和实验体系，为进一步研究应用 该方法奠定了良好的基础； 3 、对失稳故障诊断方法进行了研究，最终形成了以振动特征诊断为 主、f u l t o n 失稳诊断为辅的失稳故障诊断方法，两者相互补充，提高了失 稳诊断的可靠性； 4 、根据实际需要，完成了低频振动识别与失稳诊断系统的开发，在 多次工程实际应用中验证了该系统的稳定性、可靠性和实用性，说明了该 系统完全适用于工业现场以及实验环境下的多种灵活多变的数据采集任 务，同时以某失稳的合成气压缩机验证了失稳诊断功能。 关键词：离心压缩机，转子稳定性，失稳，对数衰减率，低频振动，失稳 诊断 北京化工大学硕士学位论文 i i s t u d yo nt h es t a b i l i t y e v a l u a t i o n a n di n s t a b i l i t yf a u l t d i a g n o s i so ft h e c e n t r i f u g a lc o m p r e s s o r a b s t r a c t w i t ht h ep r e s s u r e ，p o w e ra n ds p e e do fc e n t r i f u g a lc o m p r e s s o ri n c r e a s i n g ， t h es t a b i l i t yo fc o m p r e s s o ri sb e c o m i n gm o r ea n dm o r ei m p o r t a n t t h e i n s t a b i l i t yf a u l to fc e n t r i f u g a lc o m p r e s s o ro c c a s i o n a l l yh a p p e n s ，w h i c hc a n b r i n gs e r i o u se c o n o m i cl o s st ot h et u r b o m a c h i n e r ye n d u s e r s t h e r e f o r e ，h o w t oe v a l u a t et h er o t o rs t a b i l i t yd u r i n go p e r a t i o na n dh o wt oi d e n t i f yp o t e n t i a l i n s t a b i l i t yd u r i n go p e r a t i o na r eb e c o m i n gt h ep r o b l e m st ob es o l v e df o rt h e c o m p a n i e s t h ep a p e rs t u d i e st h em e t h o d so fi d e n t i f y i n gt h ed a m p i n g o fr o t o r s y s t e mu n d e ro p e r a t i o n a lc o n d i t i o nw h i c hi st h ek e yt oe v a l u a t es t a b i l i t yo f t h e c e n t r i f u g a lc o m p r e s s o nm e a n w h i l e ，a c c o r d i n gt ot h ef e a t u r eo fi n s t a b i l i t y , a s y s t e mi sd e v e l o p e dt oi d e n t i f yp o t e n t i a li n s t a b i l i t y t h em a i nc o n t r i b u t i o n so f d i s s e r t a t i o na r es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： 1 b a s e do nt h e h a l f - p o w e rp o i n t m e t h o da n db ya p p l y i n gt w o s y n c h r o n i z e du n i d i r e c t i o n a lt r i g o n o m e t r i cf o r c e su s i n ga m b ，t h er o t a t i o n f r e q u e n c y - s w e e pf o r c ew h i c hh a st h es a m ed i r e c t i o nw i t ht h es p e e di s c o n s t r u c t e da n daf o r w a r df r e q u e n c y - s w e e pr o t a t i n gi n c e n t i v ei sf o r m e d a m e t h o do fh a l fp o w e rp o i n t s ，w h i c hi sb a s e do nf o r w a r df r e q u e n c y - s w e e p r o t a t i n gi n c e n t i v et oi d e n t i f yt h ef i r s tf o r w a r dd a m p i n go ft h er o t o r - b e a r i n g s y s t e m ，i sp r e s e n t e d t h ef e a s i b i l i t ya n dc o r r e c t n e s so ft h i sm e t h o dh a sb e e n c o n f i r m e db yt h e o r e t i c a la n a l y s i s ，n u m e r i c a ls t i m u l a t i o na n de x p e r i m e n t a l a n a l y s i s 2 b ye m p l o y i n g t h e o r e t i c a l a n a l y s i s ，n u m e r i c a l s t i m u l a t i o na n d e x p e r i m e n t a la n a l y s i s ，am e t h o dt oi d e n t i f yt h ed a m p i n gr a t i of o ra r o t o r - b e a r i n gs y s t e mb a s e do nb a rm o d e li ss t u d i e d t h es i n g u l a rv a l u e d e c o m p o s i t i o na n dt h eu n i tc i r c l ei nz - p l a n ea r eu s e dt od i s t i n g u i s ht h er e a l m o d a l sa n dn o i s em o d a l s ，a n dt h ed e - n o i s i n gt h r e s h o l dw h i c hh a sag r e a t a f f e c to np a r a m e t e ri d e n t i f i c a t i o na c c u r a c yi si n t r o d u c e d a 1 1t h ea n a l y s i s i i i r e s u l t sc o u l dp r o v i d eag o o df o u n d a t i o nf o rt h ef u r t h e r a p p l i c a t i o nr e s e a r c ho f t h i sm e t h o d 3 t h em e t h o do f i d e n t i f y i n gp o t e n t i a li n s t a b i l i t yi ss t u d i e da n dam e t h o d o ff a u l td i a g n o s i sf o ri d e n t i f y i n gi n s t a b i l i t yi sf i n a l l yf o r m e d ，w h i c hi s b a s e d o na n a l y s i so ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fv i b r a t i o na n df a u l ti n s t a b i l i t yd i a g n o s i s b ye m p l o y i n gt h i sm e t h o d ，t h er e l i a b i l i t yo ft h ei n s t a b i l i t yd i a g n o s i sc o u l db e i m p r o v e d 4 a c c o r d i n g t ot h ea c t u a ln e e d s ，t h e s u b s y n c h r o n o u sv i b r a t i o n s r e c o g n i t i o na n dt h es t a b i l i t yd i a g n o s i ss y s t e mi sc o m p l e t e da n di sp r o v e dt ob e e f f e c t i v e a n dt h i ss y s t e mc o u l dd e a lw i t hv a r i o u sd a t aa c q u i s i t i o nn om a t t e r i n 也ei n d u s t r yo ri nt h el a b o r a t o r ye n v i r o n m e n t k e yw o r d s ：c e n t r i f u g a lc o m p r e s s o r , r o t o rs t a b i l i t y , i n s t a b i l i t y , l o g a r i t h m i c d e c r e m e n t ，s u b s y n c h r o n o u sv i b r a t i o n s ，i n s t a b i l i t yd i a g n o s i s i v 旦茎 一 - 一一一 目录 第一章绪论1 1 1 课题来源、研究目的和意义”1 1 1 1 课题来源l 1 1 2 研究目的和意义l 1 2 转子系统稳定性研究发展状况”2 1 3 转子系统稳定性测试研究概况3 1 4 失稳故障研究概况一6 1 5 本文的主要研究工作7 第二章基于主动电磁轴承的转子一轴承系统的阻尼比识别方法研究9 2 1 弓i 言9 2 2 基于正进动扫频旋转激励响应的半功率点法9 2 2 1 基于正弦扫频激励响应的半功率点法9 2 2 1 1 理论基础9 2 2 1 2s i m u l i n k 仿真1 2 2 2 2 基于主动电磁轴承的正进动扫频旋转激励研究1 3 2 3 稳定性预测仿真与实验研究1 6 2 3 1 实验简介1 6 2 3 2 实验装置的d y r o b e s 仿真18 2 3 3 信号处理与实验结果2 1 2 4 本章小结2 4 第三章基于b a r ( b a c k w a r d a u t o r e g r e s s i v e ) 模型的转子轴承系统的阻 尼识别方法研究2 5 3 1 引言2 5 3 2b a r 模型2 6 3 2 1 单输出b a r 模型的建立与参数识别2 6 3 2 2 奇异值分解以及去噪阈值和模型阶次的选定2 7 3 3b a r 模型的数值仿真研究2 8 v 韭室些三茎登堡主堂垡笙垄 3 4 稳定性预测实验研究3 2 3 4 1 实验简介3 2 3 4 2 信号处理与实验结果3 3 3 5 本章小结3 6 第四章基于l a b v i e w 的低频振动识别与失稳诊断系统的设计和应用3 7 4 1 引言3 7 4 2 离心压缩机失稳故障的判别方法研究3 8 4 2 1 失稳故障的主要特征3 8 4 2 2 基于阶次分析的低频振动识别技术4 0 4 2 3f u l t o n 失稳故障诊断方法4 2 4 2 4 本系统的失稳故障诊断判别体系4 3 4 3 系统的总体设计4 4 4 3 1 开发平台选择4 4 4 3 2 系统框架结构图4 5 4 3 3 数据采集设备4 7 4 3 4 系统软件模块的设计与实现4 9 4 4 系统功能介绍以及工程应用5 1 4 4 1 在线分析功能5 1 4 4 1 1 数据采集任务设置一5 l 4 4 1 2 振动时间波形5 2 4 4 1 3 阶次频谱分析5 4 4 4 1 4 波德图( 启停特性分析) 5 5 4 4 1 5 轴心轨迹5 6 4 4 1 6 瀑布图( 级联图) 5 9 4 4 2 离线分析功能6 0 4 4 3 失稳故障诊断案例分析6 0 4 5 本章小结6 3 第五章总结与展望6 5 5 1 全文总结6 5 5 2 工作展望6 6 参考文献6 7 v i 目录 致谢7 1 研究成果和发表的学术论文7 3 作者和导师简介7 5 v i i 北京化工大学硕士学位论文 v i c o n t e n t s c o n t e n t s c h a p t e r lo v e r v i e w 1 1 1 s o u r c e p u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c eo f t h es t u d y 1 1 1 1s o u r c eo f t h es t u d y 1 1 1 2p u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c eo f t h es t u d y 1 1 2t h eo v e r v i e wf o rr o t o rs t a b i l i t ys t u d y 2 1 3t h eo v e r v i e wf o rs t a b i l i t ym e a s u r e m e n to f r o t o rs y s t e m s 3 1 4t h eo v e r v i e wf o ri n s t a b i l i t ys t u d y 6 1 4t h em a i nc o n t e n tf o rt h i sa r t i c l e 7 c h a p t e r2i d e n t i f i c a t i o no fd a m p i n gr a t i of o rar o t o r - b e a t i n gs y s t e mu s i n ga m a g n e t i cb e a t i n ge x c i t e r 9 2 1f o r e w o r d 9 2 2t h eh a l f - p o w e rp o i n tm e t h o do nt h eb a s i so fd i s p l a c e m e n tr e s p o n s ef u n c t i o nc a u s e db y af o r w a r dr o t a t i n ge x c i t a t i o n 9 2 2 1t h eh a l f - p o w e rp o i n tm e t h o do nt h eb a s i so fd i s p l a c e m e n tr e s p o n s ef u n c t i o nc a u s e d b yat r i g o n o m e t r i cf o r c e 9 2 2 1 1t h e o r e t i c a lb a s i s 9 2 2 1 2s i m u l i n ka n a l y s i s 1 2 2 2 2r e s e a r c ho n af o r w a r dr o t a t i n ge x c i t a t i o nu s i n ga m a g n e t i cb e a t i n ge x c i t e r 1 3 2 3t h es i m u l a t i o na n de x p e r i m e n t a lr e s e a r c hf o rs t a b i l i t y p r e d i c t i o n 1 6 2 3 1t h ee x p e r i m e n ti n t r o d u c t i o n 16 2 3 2d y r o b e ss i m u l a t i o na n a l y s i so nt h er o t o rs y s t e mi ne x p e r i m e n t 18 2 3 4s i g n a lp r o c e s s i n ga n dr e s u l t s 2 1 2 4s u m m a r y 2 4 c h a p t e r3i d e n t i f i c a t i o no fd a m p i n gr a t i of o rar o t o r - b e a t i n gs y s t e mb a s e do n b a c k w a r d - a u t o r e g r e s s i v em o d e l 2 5 3 1f o r e w o r d 2 5 3 2b a r m o d e l 2 6 i x 北京化工大学硕士学位论文 3 2 1s i n g l eo u t p u tb a rm o d e la n d p a r a m e t e ri d e n t i f i c a t i o n 2 6 3 2 2s v da n dc h o i c eo f d e - n o i s i n gt h r e s h o l da n dm o d e lo r d e r 2 7 3 3s i m u l a t i o ns t u d yo nb a r m o d e l ：2 8 3 4e x p e r i m e n t a ls t u d yo ns t a b i l i t yp r e d i c t i o n 3 2 3 4 1t h ee x p e r i m e n ti n t r o d u c t i o n 3 2 3 4 2s i g n a lp r o c e s s i n ga n dr e s u l t s 3 3 3 5s u m m a r y 3 6 c h a p t e r4 t h ed e s i g na n da p p l i c a t i o no ft h e s u b s y n c h r o n o u sv i b r a t i o n s r e c o g n i t i o na n dt h es t a b i l i t yd i a g n o s i ss y s t e mb a s e do nl a b v i e w 3 7 4 1f o r e w o r d 3 7 4 2s t u d yo nt h em e t h o do f i d e n t i f y i n gp o t e n t i a li n s t a b i l i t yo f c o m p r e s s o r 3 8 4 2 1t h em a i nc h a r a c t e r i s t i co f i n s t a b i l i t y 3 8 4 2 2t h es u b s y n c h r o n o u sv i b r a t i o n sr e c o g n i t i o nm e t h o db a s e do no r d e ra n a l y s i s 4 0 4 2 3i n s t a b i l i t yd i a g n o s t i c sb a s e do nf u l t o n se x p e r i e n c ef o r m u l a 4 2 4 2 4t h er u l e st oi d e n t i f y p o t e n t i a lt h ei n s t a b i l i t y o f s y s t e m 4 3 4 3t h et o t a ld e s i g no f t h es y s t e m 4 4 4 3 1c h o i c eo f t h ed e v e l o p m e n tp l a t f o r m 4 4 4 3 2t h ef r a m es t r u c t u r eo fs y s t e m 4 5 4 3 3d a t aa c q u i s i t i o ne q u i p m e n t z 7 4 3 4t h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fs y s t e ms o f t w a r em o d u l e 4 9 4 4t h es y s t e mf u n c t i o ni n t r o d u c t i o na n de n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o n 51 4 4 1o n l i n ea n a l y s i s 51 4 4 1 1d a t aa c q u i s i t i o nt a s kc o n f i g u r a t i o n 51 4 4 1 2t h et i m ew a v e f o r mo f v i b r a t i o n 5 ：1 4 4 1 3o r d e rs p e c t r u m 5 4 4 4 1 4b o d ep l o t 5 5 4 4 1 5o r b i tp l o t 。5 6 4 4 1 6w a t e r f a l lp l o t ( c a s c a d ep l o o 5 9 4 4 2o f f i i n ea n a l y s i s 6 0 4 4 3t h ec a s ea n a l y s i so ni n s t a b i l i t yf a u l t 6 0 4 5s u m m a r y 6 ：； c h a p t e r5c o n c l u s i o na n de x p e c t a t i o n s 6 5 x c o n t e n t s ! ；1m a i nc o n c l u s i o n s 6 5 5 2e x p e c t a t i o n s 6 6 r e f e r e n c e s 6 7 a c k n o w l e d g e m e n t 71 c o n t e n t so f p u b l i s h e dp a p e r so rp a t e n t s 7 3 b i o g r a p h y 7 5 x i 北京化工大学硕士学位论文 i 符号说明 符号说明 后向白回归模型 频响函数 多输入多输出 短时傅里叶变换 自回归滑动平均模型 奇异值分解 同轴电缆接插头 快速傅里叶变换 刚度比 美国国家仪器公司 系统的质量，k g 系统的阻尼系数，n s m 系统的刚度系数，k n m 系统的无阻尼固有圆频率，r a d s 系统的阻尼比 对数衰减率 二阶系统的极点特征值 第n 时刻的系统响应 零均值的高斯白噪声 b a r 模型参数 撇 脚 一 一 册 胱 肿 艘 m m c 后 孝 万 以 包 北京化工大学硕士学位论文 b a r 模型的后向回归阶次 采样时间间隔，s 去噪阈值 刚性支承下的第一临界转速，r p m 最大连续工作转速，r p m 入口气体的密度，g l 出口气体的密度，g l x 咨 叶 x p 扯 r k k b 岛 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题来源、研究目的和意义 1 1 1 课题来源 本课题来源于国家重点基础研究发展计划( 9 7 3 计划) 项目“高端压缩机组高效 可靠及智能化基础研究”( 2 0 1 2 c b 0 2 6 0 0 0 ) 、国家自然基金重点项目“透平机械复杂机 电系统动力学行为与振动、噪声靶向抑制及方法研究”( 5 1 1 3 5 0 0 1 ) 以及国家自然基 金面上项目“转子一轴承系统碰摩故障自愈调控原理与方法研究”( 5 0 9 7 5 0 1 8 ) 。 1 1 2 研究目的和意义 离心压缩机转子的稳定性，其根源来自于旋转部件周围流体的周向流动，这些问 题几乎在所有的透平机械中都存在，是一个共性问题。只不过有些压缩机转速低、压 比小，气体密度低，还不足以让转子失稳。自上个世纪6 0 年代以来，随着离心压缩 机的功率及转速的升高，离心压缩机的稳定性问题开始变得越来越突出，压缩机失稳 的案例时有发生，而且失稳故障一旦出现，往往都会给离心压缩机用户带来严重的经 济损失。据某化工厂的不完全统计，一台发生失稳故障的机组造成的直接和间接损失 可能达到上千万。若因故障原因判断不清，导致处理时间的延长，损失将会更大。 理论研究表明：离心压缩机转子的失稳是一阶正进动的阻尼变为负值引起的。因 此，转子系统的第一阶正进动模态的对数衰减率( 与阻尼比可以相互转化) 可以用来 评价系统的稳定性：对数衰减率值越大，则转子系统就越稳定；对数衰减率值等于零， 则表征转子系统处于失稳的临界状态；对数衰减率值小于零，则表征转子系统已经可 能失稳。一个作自由衰减振动的系统，其振动波形中相邻振幅的比值取对数后即可得 到对数衰减率。因此，经过大量理论和实验研究，人们逐渐形成了以阻尼和对数衰减 率来评价转子系统稳定性的分析方法，并通过美国石油工程协会制定的a p i 6 1 7 对稳 定性分析进行了进一步的规范。 因此，在尽量降低电磁轴承技术要求、避免离心压缩机转速过临界以及机组启停 的前提下，研究任意恒定工作转速下转子系统的阻尼识别方法，对于离心压缩机转子 一轴承系统的稳定性评价有着非常重要的意义，是进行离心压缩机稳定性测试的技术 基础。同时，为了更好地识别潜在的失稳故障引起的低频振动，减少实际生产中失稳 引起的高额维修费用，研究如何识别潜在的失稳故障，开发出一套实用的低频振动识 别与失稳诊断系统也是十分有必要的。 北京化工大学硕士学位论文 1 2 转子系统稳定性研究发展状况 随着工业全球化的快速发展，旋转机械的重要地位就开始逐步显现出来。在满足 日益增长的电力需求方面，先进的汽轮机和其他旋转机械技术起到至关重要的作用。 但是，随着工业过程中对旋转机械转速的要求越来越高，振动问题也变得越来越明显， 尤其是人们发现转速接近第一阶临界转速时，振动会急剧增大从而不敢继续升高转 速，所以很多设备生产商都把转子的工作转速限制在第一阶临界转速以下。因此，为 了保证第一临界转速高于工作转速，转子往往被设计得很大、很重，使得高转速运行 变得越来越困难。 自从j e f f c o t 对于工作转速高于第一临界转速的振动情况进行分析后，越来越多地 工作在第一临晃转速以上的旋转机械才被设计得更加灵活、轻便【1 1 。尽管j e f f c o t t 的结 论可以允许设备生产商把高速运行的转子设计得更轻，成本也更加便宜，但是，随之 而来的出现了一个新问题：过临界的高速运行转子开始变得不稳定了。在1 9 2 4 年， n e w k i r k 发表了转子稳定性研究的第一篇文献 2 1 ，第一次记录了转子不稳定现象。接 下来的四十年里，人们陆续的发现了更多的转子失稳现象。 直n - - 十世纪六十年代，人们对于转子失稳已经了解得相当多了，但是依旧对于 实验中所观察到的失稳现象无法进行可靠的解释。对于一般的转子旋转行为和稳定性 问题，g u n t e r 第一次提出了比较全面的看法 1 1 。通过一个单圆盘转子模型，g u n t e r 解 决了许多前人研究中所遇到的矛盾和无法解释的问题，尤其是那些涉及到轴承支座的 挠性和阻尼的问题。经过实践，他运用r o u t h 稳定性判据确定了稳定转速的阈值【1 】1 。 但是，由于低于该阈值运转的机器的稳定性水平依旧无法确定，人们对其的兴趣并不 大。当时，许多人都是遵循经验法则：当转速小于两倍的第一阶临界转速时，转子不 会发生失稳。 在1 9 7 4 年，l u n d 3 】开发了一个非常实用的设计工具，能够确定任意转速下的稳 定性水平。他在前人的基础上发展了传递矩阵法，使得该法在求解相当复杂的二维转 子系统( 考虑陀螺力矩，轴承、密封的刚度和阻尼成分，包含了八个系数) 依旧十分 有效，而且可以率先找到感兴趣的模态( 最低模态) 。随后几年里，基于有限元的转 子动力学分析方法得到了一定的发展。虽然这些有限元分析方法被普遍认为具有更好 的鲁棒性和机动性，但是却需要更大的计算量。因此，这段时期里，很多的机器一直 都是通过l u n d 传递矩阵法来进行稳定性分析的，直到计算机技术发展起来了，有限 元分析方法才得到大量的普及运用。 然后，随着可倾瓦轴承( 可以有效地消除轴承带来的不稳定性因素) 的越来越受 欢迎，离心压缩机的转速和功率也越来越高。但是，新的问题也出现了：单纯的考虑 稳定转速阈值已经开始效果不明显，新的失稳需要更多的考虑功率和压力的影响。这 一新出现的问题，逐渐成了二十世纪7 0 年代压缩机行业的热点。其实，早在几年前， 2 第一章绪论 a 1 f o r d 【4 】就已经认识到了功率和压力会对转子稳定性产生影响，而这些都是由于涡轮 和迷宫密封导致的。从那时起，人们开始把关注的重点集中到轴承与轴之间、轴与密 封之间的油膜涡动和流体扰动等理解和建模分析上来。随后，出现了