所謂自激振動,是指振動系統(tǒng)通過本身的運動,不斷地向振動系統(tǒng)內饋送能量,它與外界激勵無關,完全依靠本身的運動來激勵振動,*常見和*典型的自激振動是蕩秋千。自激振動也稱為阻尼振動,因為這時振動系統(tǒng)的阻尼是負值,由振動物體運動所產生的阻尼力非但不阻止振動,反而進一步激勵振動,從而形成并維持振動。在機組上所發(fā)生的自激振動,主要有以下幾個特征。
1、頻率和頻譜
自激振動頻率與轉子工作轉速不符,而且與轉速無線性關系,一般低于轉子工作頻率,與轉子**臨界轉速相符合。也有自激振動頻率高于轉子工作頻率,例如發(fā)電機轉子徑向剛性不對稱引起的參數(shù)振動。
自激振動是周期振動,振動頻率是一定的,它們的頻譜均屬于離散譜,這與大容量汽輪機上檢測到的隨機振動心率和頻譜截然不同,后者振動頻率是不定的(未來時刻內不可預測),頻譜是連續(xù)譜。
2、轉軸運動的形態(tài)
當機組某一轉子發(fā)生自激振動時,轉子一方面高速旋轉,另一方面以自激振動頻率振動,因而使轉軸產生了一種特殊的運動方式-渦動,或稱進動。在機械振動學中稱為弓形回轉,或稱甩轉。這時轉軸不僅圍繞其軸線旋轉,而且該軸線本身也在空間回轉。
3、自激振動的波形和相位
自激振動波形主要取決于基頻振動分量大小,振動相位、自激振動幅值、頻率及自激振動所處的階段。自激振動一般分為暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個階段。所謂暫態(tài)是指失穩(wěn)和不失穩(wěn)的臨界狀態(tài),它所激起的振動有較大的隨機振動分量。
4、自激振動的振幅與時間的關系
自激振動振幅與時間的關系,總的來說可分為收斂和發(fā)散兩種,前者隨時間推移振幅逐漸衰減,后者隨時間推移振幅越來越大。但實際機組所發(fā)生的自激振動并非完全如此,前者因衰減,振動很快消失。后者一開始振幅可能快速增大,但增大一定數(shù)值后就進入穩(wěn)定階段,但也有可能在暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)過度階段來回掃蕩,這主要決定于振動系統(tǒng)給自激振動提供的條件是否充足,如果充足,則自激振動很快進入穩(wěn)定階段。