转动机械转子动力学设计

内容简介

本书全面系统讨论了转动机械的转子动力学设计问题,包括转子动力学的基础知识和相关的扩充知识、转子动力学设计的流程、计算分析方法以及有关的准则和标准,并用多个工程实例展示了转子动力学设计的多样性和相应的处理方法。随书还附有作者多年研制和使用的转子动力学计算程序包ROTDYN(练习版)以及计算实例,作为一个实用的设计计算工具,供广大读者练习和使用。本书是一本很实用的、有指导和参考价值的书籍。

本书的设定读者对象为机械、钢铁、能源、石化、交通以及航空、航天等部门从事转动机械设计、制造、运行和振动故障排除等工作的技术人员,也可供高等学校相关专业学生、研究单位的技术人员学习使用。前言

转子是各种转动机械中转动部件的力学通称。转子动力学是一门应用性学科它研究转子的各种动力学特性和动力学现象,是转动机械动力学问题的核心内容。

转动机械在国民经济许多部门中应用十分广泛,而且也是不少制造部门的主要产品。我国在现代化过程中,特别是近三十多年,学习和追赶先进国家,转动机械制造水平有了极大的提高,应用领域也日益扩展。例如大型汽轮发电机组的装机量和产量都已经跃居世界前列,产品还出口到许多国家。转子动力学这一学科也伴随着得到了蓬勃发展。但是要看到,今天我们还不是转动机械自主研发的强国,特别是航空发动机、重型燃气轮机等高端转动机械的研发力量还很薄弱而且分散,制造水平还相当落后,这对于国民经济的发展、国防实力的增强有很大影响。可见,转动机械研发和制造还有许多艰巨的工作要做,转子动力学的理论研究和工程应用也有广阔的发展前景。

在转子动力学过去的发展过程中,本人有幸参与做了一些工作:在学校开设有关课程、编写教材、培养研究生,参与筹建专业学会,推进和开展国内外学术交流,同时积极与工厂和研究单位合作,承担国家和企业有关大型转动机械的设计和振动故障分析等工程课题,编制转子动力学计算程序等。

在这过程中,本人深感加强学术研究和工程应用之间联系的重要性,故在一生的教学和科研工作中一直努力地践行这一认识。年退休后,还数十次为工程技术人员开设讲座,普及转子动力学和转动机械监测和诊断等知识和技术,交流和探讨工矿企业中各种机械振动问题等。本人还注意到,国内有关转子动力学的书籍,主要是几本教材和专著,其内容的选编和论述的形式都不大适合于工程技术人员阅读。因此,一直想为工程技术人员写一本有关转子动力学的书籍,以填补此空缺。但由于种种原因,多年未能动笔。今天受到内外形势的推动,终于下决心完成了本书,以了却夙愿。

本书以多次讲座资料为基础,综合几十年来在教学和处理工程问题中积累的资料,以工程技术人员为主要读者对象,以普及转子动力学等相关知识,提高转子动力学设计水平为目的,以期在学术研究和工程应用之间搭建一座小桥梁。因此,本书适当设定阅读所需的知识门槛,在论述中尽量减少数学演绎,努力阐明物理概念,注重理论和方法的实际应用。随书还附有本人几十年使用、不断改进和完善的转子动力学计算程序包ROTDYN(练习版)以及许多算例,作为设计计算工具,供广大读者练习和使用参考。

本书名为“设计”,但是其主要内容是设计所涉及的基本知识和计算分析,这些仅是设计的重要环节,并不是设计工作的全部。许多设计问题难以用数学来表达,也不能靠计算来解决。对于设计工程师来说,与计算分析能力同样重要的还有相关的专业知识、实践经验,以及化解矛盾和权衡利弊的综合能力。后者要靠在长期工程实践中有意识地积累而成,非一本书所能提供。

本书第1章转子动力学的基本知识、第2章转子的平衡,这是设计者的基础知识。第6章转动机械的振动测试、第7章转动机械的状态监测与故障诊断,这是扩充知识。第3章转子动力学设计、第4章转子动力学的计算分析、第5章转子动力学有关的规范和标准,这是设计者主要工作内容。对于第4章中必须涉及的数学推演,读者可根据对计算方法的兴趣,或详读,或浏览。但其中精选的几个实例显示了转子动力学设计要求的多样性和相应的处理方法,这都是作者所亲历,颇具参考价值。第8章为ROTDYN程序包中各程序的功能和使用的概要介绍,内容摘录自各程序的说明书,印成纸面材料以便研读。本书各章内容基本上是独立的,读者可以根据需要选择阅读。

最后,本人衷心地感谢我的老师、同仁、朋友和家人。本书中涉及的知识和成果都是在他们的指导、帮助、合作和支持下取得的。在收集整理有关资料和撰写本书稿时,眼前常常浮现出他们的身影和面容。只因人数众多无法在此逐一列出他们的姓名。

在本书编辑出版过程中,清华大学出版社等许多同志付出了辛勤的劳动,本人在此一并表示感谢。

限于本人的水平和能力,本书难免有缺点,甚至错误。欢迎读者和各界专家批评指正。

王正

于北京清华园

年12月初稿,年9月修改

E-mail:wangzlip(

书籍编号：（pdf格式手机可直接浏览）

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