王龙凯 王艾伦 金 淼 尹伊君

1.中南大学轻合金研究院，长沙，410083

2.中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，长沙，410083

0 引言

拉杆组合转子结构在航空、电力、船舶等行业中得到了广泛的应用，它的各级轮盘通过拉杆螺栓预紧后连接为一体，这种特殊结构形式的转子不再是一个连续的整体[1]。这类型转子的工作转速较高，常在一阶或二阶临界转速之上运转。高转速运行工况以及组合转子轴承系统的内在非线性，使转子在某些工况或外界扰动下不再做定常运动，某些转速区域可能会出现振幅忽大忽小的跳跃现象，即双稳态振动现象。当转子做非同步涡动时，轮盘的内阻参数会显著影响转子的振动响应[2]。因此，研究高速拉杆组合转子非线性双稳态振动特性并掌握内阻作用机理，对保障机组长期安全稳定运行具有非常重要的意义。

在高速转子非线性动力学方面，国内外学者做了大量的研究工作。宾光富等[3]采用频谱分析法研究了高速转子的振动特性，VARNEY等[4]分析了转静碰摩转子的分岔特性，NEMBHARD等[5]通过实验揭示了多故障转子轨迹的演变规律，KHANLO等[6]研究了碰摩转子的横向-扭转耦合振动。在组合转子动力学研究方面，WANG等[7]研究了裂纹拉杆转子稳定性；HU等[8]将轮盘接触层等效为抗弯弹簧，研究了拉杆转子的碰摩特性；黑棣等[9]采用长轴承理论求解油膜力，研究了拉杆转子非线性动力学行为；何谦等[10]、殷杰等[11]采用有限元法计算了接触界面的法向刚度；……