国家自然科学奖获奖项目简介


由天津大学机械学院陈予恕等完成

大型旋转机械重大非线性振动故障机理分析与应用


该项目获2003年度教育部提名国家科技进步一等奖。本项目属于机械和力学学科。来自于:国家自然科学基金九五重大项目"大型旋转机械非线性动力学问题"(19990510)、11项面上基金、国家教委九五重大项目启动基金、教育部8项基金、"973"子课题以及数项天津电力局委托合作项目。
一、主要成果 :
  围绕大型旋转机械重大非线性振动故障机理,进行理论、计算、实验及工程应用等方面的学术前沿研究,主要成果包括:
1. 应用高维非线性动力学理论、方法,研究复杂转子系统的稳定性、分岔和混沌现象,揭示了重大振动故障的机理;
2. 提出了非线性转子系统稳定性量化分析方法;
3. 给出了能反映大型旋转机械系统典型振动故障特征的新的计算方法(高维非线性动力系统的弧长算法、分岔数值求解、周期解的追踪等);
4. 从理论和实验两方面,揭示了旋转机械典型微小间隙约束激励源的非线性机理,完成了理论和数值建模;
5. 完成了国产主力火电机组(200MW 和300MW)非线性动力学计算,设计、加工了300MW轴系模型试验台,验证了某些重要理论结果;
6. 发展并提出了转子系统疑难振动故障治理技术(轴系支撑内共振综合治理技术,偏心润滑参数综合治理技术,综合类比技术,非线性传递函数技术等);
7. 开展了大型旋转机械非线性动力学设计的初步研究工作。
二、应用推广及社会经济效益
  
  该项成果已在华北、东北等地区十多个火力发电厂发电机组轴系疑难振动故障的治理中得到成功应用,近三年(2001-2003)取得了2.72亿元的直接经济效益。
  该项目的研究属于非线性转子动力学的前沿,所取得的成果涵盖非线性转子动力学的主要领域,将我国非线性转子动力学的研究推动到国际前沿水平,并与国际多个研究机构建立了密切合作关系。
  该项目成果出版中英文专著6部,待出版专著5部(已完成初稿);共发表期刊论文492篇(其中核心期刊和国外刊物论文430篇),会议论文102篇,其中被SCI收录97 篇,EI收录174篇,ISTP收录33篇。
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