RotorDynamicsFE：基于MATLAB的转子非线性动力学有限元分析平台

资 源 简 介

RotorDynamicsFE是一个MATLAB开发的转子动力学分析工具，支持多盘多轴承转子系统的有限元建模和非线性轴承特性定义。通过Newmark-β法进行非线性瞬态响应分析，可模拟转子启停过程，并提供频域特性分析功能，适用于旋转机械动力学研究与工程应用。

详 情 说 明

RotorDynamicsFE - 基于MATLAB的转子非线性动力学有限元分析平台

项目介绍

RotorDynamicsFE是一个基于MATLAB开发的转子非线性动力学有限元分析平台，专门用于多盘多轴承转子系统的动力学特性研究。该项目整合了转子有限元建模、时域非线性响应分析、频域特性分析以及丰富的后处理可视化功能，为转子动力学研究和工程应用提供了一套完整的解决方案。

功能特性

核心功能模块

1. 转子系统建模功能

- 支持多盘多轴承转子系统的有限元建模 - 采用Timoshenko梁单元与集中质量单元组合建模 - 可定义非线性轴承特性函数

1. 时域动力学分析

- 采用Newmark-β法进行非线性瞬态响应分析 - 支持转子启动、停机过程的动态响应模拟 - 结合Newton-Raphson迭代处理非线性项

1. 频域特性分析

- 通过特征值求解获取临界转速和振型 - 支持Campbell图绘制，分析转速相关的频响特性 - 采用QR算法进行复模态分析

1. 非线性特性研究

- 分析轴承间隙、油膜力等非线性因素的影响 - 支持分岔分析、Poincaré截面等非线性动力学特性研究

1. 后处理可视化

- 三维转子振型动画展示 - 时域响应曲线（位移、速度、加速度） - 频谱分析图、幅频特性曲线 - 非线性分析结果的可视化输出

使用方法

基本分析流程

1. 参数配置：设置转子几何参数、盘片参数、轴承特性及分析条件
2. 模型建立：基于输入参数自动生成有限元模型
3. 分析执行：选择时域或频域分析类型并运行计算
4. 结果查看：通过可视化工具分析动力学响应特性

典型应用场景

• 转子系统临界转速预测
• 启动/停机过程的瞬态响应分析
• 非线性轴承对转子稳定性的影响评估
• 故障诊断与振动特性研究

系统要求

软件环境

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐配置：MATLAB R2020b+

硬件建议

• 内存：8GB及以上（大型模型建议16GB+）
• 存储空间：至少1GB可用空间
• 处理器：Intel i5或同等性能以上

文件说明

主程序文件集成了平台的核心分析能力，实现了转子有限元模型自动生成、非线性动力学方程求解、特征值问题计算以及多维度结果可视化等完整分析流程。该文件通过模块化设计协调各功能组件，支持用户通过参数配置完成从模型建立到结果输出的全过程分析，并提供交互式界面用于控制分析类型和查看计算结果。