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机车牵引电机转子碰摩非线性动力学研究
| 论文题名： | 机车牵引电机转子碰摩非线性动力学研究 |
| 关键词： | 铁路机车;牵引电机;转子系统;非线性动力学 |
| 摘要： | 铁路机车驱动系统由于布置在机车底部，工作条件恶劣，在输出动力的同时，驱动装置承受着来自轮轨的强大冲击，对列车的动力学性能有着重要影响。牵引电机是列车驱动系统的核心部件，而转定子碰摩是电机常见故障，同时也是引起驱动系统失稳的原因之一。列车运行速度的不断提高，对牵引电机的稳定性提出了更高要求。研究电机转子碰摩故障的动力学行为并加以预防，对保证列车运行可靠性和安全性有着重要意义。 论文将机车牵引电机转子系统作为研究对象，分析碰摩转子系统的非线性动力学行为。首先，对无故障Jeffcott模型转子系统的碰摩条件进行了推导。在考虑转轴材料的线性和非线性刚度的基础上，构建了非线性刚度转子系统的局部碰摩动力学模型;其次，结合MATLAB和VC各自的优势，用MTALAB进行图形用户界面设计，VC编写算法后编译成为可以被MATLAB调用的MEX文件，构建了联合仿真平台，并用范德波尔方程对仿真平台进行验证;最后，采用四阶Runge Kutta Fehlberg法对转子系统运动方程求解，利用仿真平台对转子碰摩进行仿真。分别以频率比和阻尼比为分岔参数，研究了特定偏心距下的转子稳态响应，从分岔图中发现系统存在周期解、拟周期解以及混沌等多种运动形式，并通过一系列动力学特性曲线图对结论作了进一步验证。 研究结果表明:电机转子在发生碰摩时，响应随频率比的变化交替性地经历周期k的分频振动及混沌运动，在周期、拟周期运动循环过程中，频谱图中1倍频和1.5倍频成分可作为碰摩识别依据;响应随着阻尼比的变化，经历拟周期到周期运动的变化过程. |
| 作者： | 白瑞松 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 王俊国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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