陈鼎欣

摘 要：针对柔性转子在工作过程中需要经过一阶甚至多阶临界转速的特点，利用有限元软件，对某模拟转子进行转子动力学仿真计算，并采用响应面法及遗传算法对转子进行临界转速优化。结果表明：通过仿真模拟能在转子设计过程中有效避免潜在的临界转速风险，通过多目标优化对转子结构及支承进行调整，能更好避开工作转速禁区，提高转子的整体的可靠性。

关键词：柔性转子；临界转速；响应面；多目标优化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.117

1 引言

在转子件的设计过程中，转子临界转速是需要考虑的最重要指标之一，许多柔性转子到达工作转速往往需过一阶甚至多阶临界转速。以往对转子件的设计，均是先对转子进行结构设计，而后进行临界转速验证。当设计转子备选方案的临界转速落入工作转速区或临界转速裕度过小时，设计人员只能根据经验反复修改设计并计算直到达到设计要求。而在这个过程中，往往耗费大量的时间，又难以实现转子动学与转子结构的均衡设计。因此，迫切需要一种优化方法，在转子结构设计的过程中实现转子动力学的相应合理化设计，许多专家学者针对这类问题开展了大量研究。王东华等运用传统的遗传算法调整轮盘位置优化转子临界转速，焦旭东等通过数值方法实现了带油膜阻尼器的响应获取与转子支承的刚度优化，邬国凡与邓旺群等利用大量数值计算数据对支承刚度与临界转速之间的规律做了离散性的研究。……