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作者：刘阳;余承智;袁奇;
单位：西安交通大学能源与动力工程学院;西安交通大学陕西省叶轮机械及动力装备工程实验室;
摘要：为探究轴颈温度分布对高速悬臂转子-轴承系统热致同步振动失稳特性(Morton效应)的影响，建立高速悬臂转子三维瞬态热弯曲响应模型，提出了Morton效应失稳阈值判据。首先，对滑动轴承进行三维瞬态热流体动力学计算，考虑空穴效应和温黏效应，采用动态网格模型实现不同工况下的轴颈涡动，获得轴颈表面的周向和轴向温度分布。然后，采用三维实体和一维梁单元有限元模型，分别进行转子热变形和动力学特性计算。最后，通过实验测试结果对所建模型进行验证。研究结果表明：相较于收敛涡动和循环涡动，轴颈发散涡动产生的周向温差更大，转速为10 000 r/min时，轴颈周向温差达到25 K;轴颈表面温度的周向分布曲线越接近正弦曲线、轴颈高温区域的轴向长度越长，转子的热不平衡量越大；提出的失稳阈值判据可精确判断转子-轴承系统的最高工作转速，与避开10%临界转速的传统判据相比，最高工作转速提高了7.2%。该研究可为高速悬臂转子-轴承系统的分析设计提供理论指导。
关键词：Morton效应;;转子-轴承系统;;转子热变形;;振动失稳
基金资助：国家自然科学基金资助项目（12372057）;; 国家科技重大专项资助项目（J2019-Ⅳ-0005-0072）
