회전속도 의존 매개변수를 가진 회전체-베어링계의 동적 해석

Dynamic analysis of spin speed dependent parameter rotor-bearing systems

본 연구에서는 회전체 베어링계에 대한 불균형 응답 계산시 회전속도 의존성 을 손쉽게 고려할 수 있는 방법에 대해 논하고자 한다. 그 방법은 람다행렬(lamda matrix)을 도입하여, 회전속도 의존성을 지닌 고유치 문제를 회전속도 의존성이 없는 문제로 변환시킨 후 기존의 모우드 해석기법을 적용하여 불균형 응답특성을 알아내는 방법이다. 이때 베어링의 회전속도 의존성을 다항식(polynomial)으로 근사화할 수 있다는 기본 가정을 두었는데, 이러한 가정은 실제 베어링이 관심있는 회전수 영역에서 고차의 다항식으로 충분히 정확하게 근사화 될 수 있으므로 응용성을 크게 약화시키지 는 않는다. 특별히 회전속도 의존성이 자이로 효과(gyroscopic effect)에 의해서만 기인할 때는 여기서 제시하는 방법은 전혀 오차를 주지 않게 된다.

An efficient unbalance response analysis method for rotor-bearing systems with spin speed dependent parameters is developed by utilizing a generalized modal analysis scheme. The spin speed dependent eigenvalue problem of the original system is transformed into the spin speed independent eigenvalue problem by introducing a lambda matrix, assuming the bearing dynamic coefficients are well approximated by polynomial functions of spin speed. This method features that it requires far less computational effort in unbalance response calculations and that the influence coefficients are readily available. In addition, the critical speeds and the corresponding logarithmic decrements can be readily identified from the resulting eigenvalues.