MATLAB实现汽轮机转子系统临界转速的传递矩阵法仿真分析

资 源 简 介

本项目使用MATLAB基于传递矩阵法建立汽轮机转子系统动力学模型，通过分段离散化处理计算前三阶临界转速及对应振型。结合轴承支撑边界条件，实现转子系统动力学特性的高效仿真分析。

详 情 说 明

汽轮机转子系统临界转速传递矩阵法仿真分析

项目介绍

本项目基于传递矩阵法（Transfer Matrix Method）建立了汽轮机转子系统的动力学模型，实现了对系统前三阶临界转速及相应振型的高效计算。通过将转子结构离散化为多个弹性单元，结合轴承支撑边界条件构建状态传递矩阵，采用特征值求解方法获得系统的临界特性。本工具支持参数化调整，便于进行转子系统的灵敏度分析与设计优化。

功能特性

• 转子动力学建模：采用传递矩阵法建立考虑轴段分布质量、刚度及集中质量效应的转子系统模型
• 临界转速计算：自动计算系统前三阶临界转速值（支持rpm和rad/s单位输出）
• 振型分析：提供各阶临界转速对应的归一化振型曲线及可视化展示
• 参数化分析：支持几何参数、材料属性和支承刚度的灵活调整
• 稳定性评估：包含特征值稳定性分析，可输出阻尼比等稳定性指标
• 可视化输出：生成静态模态形状图，可选振型动画演示

使用方法

1. 参数配置：在相应配置文件中设置转子结构参数（轴段长度、直径、材料密度、弹性模量）、支承属性（轴承位置、刚度系数）和集中质量参数
2. 求解设置：指定转速搜索范围、分段数量和收敛精度等计算参数
3. 执行计算：运行主程序进行临界转速求解和振型分析
4. 结果获取：查看输出的临界转速值、振型曲线及稳定性分析结果

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐配置：4GB以上内存，支持矩阵运算加速

文件说明

主程序文件完整实现了转子系统传递矩阵模型的构建、临界转速的迭代搜索算法、特征值问题的求解以及振型结果的可视化输出。具体包含转子分段离散化处理、状态向量传递关系建立、边界条件施加、特征方程求解收敛性控制等核心功能模块，并集成参数输入接口和结果展示组件。