机械工程学报

作者：李启行, 褚福磊

单位：清华大学机械工程系 北京 100084

关键词：透平机械,工作模态辨识,随机激励,转子稳定性；

基金：国家自然科学基金（11802153，51335006）和中国博士后科学基金（2018M631451）资助项目。

伴随着高速透平机械向大跨度、柔性结构方向发展，转子-轴承系统的稳定性将面临着严峻考验。在出厂测试阶段，确保机组转子系统具有足够稳定性裕度是降低生产现场机组发生失稳故障风险的重要手段。采用适用于随机平稳环境激励下的随机子空间法，对机组的模态参数进行辨识，可规避在转子非驱动端增设电磁激振器的传统测试方法。通过分析转子振型进动方向，区分一阶正反进动的模态参数。结合3-σ统计聚类算法，剔除非稳定的噪声或物理极点，形成了区分转子系统的正反进动的稳态图。数值仿真表明，随机子空间法可以有效地辨识系统的模态参数，利用旋转机械的振型进动方向分析方法可以区分正反进动。此外，通过传统扫频激励模态参数辨识试验，验证了随机子空间方法的辨识精度和工程测试可行性。研究结果可为透平机组的稳定性测试提供技术和理论支撑。

来源：2019年第19期

《机械工程学报》期刊编辑部

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