1、陀螺效應

所謂陀螺效應，就是旋轉著的物體具有像陀螺一樣的效應。陀螺有兩個特點：進動性和定軸性。簡單來說，陀螺效應就是旋轉的物體有保持其旋轉方向（旋轉軸的方向）的慣性。

對于一個繞軸Δ旋轉的結構，如果在垂直于軸Δ施加一個擾動會發(fā)生進動且會出現(xiàn)反力矩。這個反力矩就是陀螺力矩。陀螺力矩的軸即垂直于旋轉軸也垂直于進動軸。這將導致陀螺矩陣耦合了垂直于旋轉軸平面上的自由度。這也導致陀螺矩陣為非對稱矩陣。

2、渦動

轉子正常的旋轉也包含了渦動的概念。例如轉子在不平衡力矩作用下，轉軸發(fā)生撓曲變形，轉軸以角速度在空間旋轉，此時轉軸的運動實際上是兩種運動的合成。

一種是轉軸繞其軸線的定軸轉動，轉動角速度就是旋轉速度；另一種則是變形的軸線繞其靜平衡位置的空間回轉，回轉角速度仍然是。后種回轉運動就是渦動。這就像小孩玩跳繩一樣，轉軸第一種轉動猶如跳繩本身旋轉，轉軸第二種轉動猶如弓狀的跳繩在空間回轉，因此稱它為弓狀回轉，在這里稱為渦動。正常轉軸的渦動角速度Ω和旋轉角速度相等，因此稱它為同步渦動。

凡是同步渦動，如轉軸上某一方向受拉或受壓，則在旋轉狀態(tài)下將始終受拉或受壓。但是當轉子發(fā)生自激振動時，由于渦動轉速與轉子轉速不符，將發(fā)生異步渦動。如果渦動的運動方向與旋轉方向相同稱為正向渦動（FW），反之則為反向渦動（BW）。

不論是正向渦動還是反向渦動，轉軸上某一方向將交替受拉或受壓，即轉子在轉動狀態(tài)下轉子上高點位置周期性順轉向或逆轉向移動。顯然，當渦動速度低于轉子轉速時，轉子上高位置將逆轉向移動，反之則順轉向移動，移動速度為-Ω或Ω-。

3、橢圓軌跡

在大多數(shù)情況下，旋轉軸上的節(jié)點穩(wěn)態(tài)軌道也叫做軌跡且是個橢圓形狀。它的特點如下：

在局部坐標系XYZ中，x軸為旋轉軸，在節(jié)點I處的橢圓由長半軸A，短半軸B和相位角ψ （PSI），定義如圖所示。

（PHI）定義了節(jié)點的初始位置。為了比較結構中兩個節(jié)點的相位，用戶要檢查ψ + φ。YMAX和ZMAX分別是沿著Y軸和Z軸方向上的最大位移。

4、穩(wěn)定性

轉子保持無橫向振動的正常運轉狀態(tài)的性能。若轉子在運動狀態(tài)下受微擾后能恢復原態(tài)，則這一運轉狀態(tài)是穩(wěn)定的；否則是不穩(wěn)定的。轉子的不穩(wěn)定通常是指不存在或不考慮周期性干擾下，轉子受到微擾后產生強烈橫向振動的情況。轉子穩(wěn)定性問題的主要研究對象是油膜軸承。油膜對軸頸的作用力是導致軸頸乃至轉子失穩(wěn)的因素。該作用力可用流體力學的公式求出，也可通過實驗得出。

一般是通過線性化方法，將作用力表示為軸頸徑向位移和徑向速度的線性函數(shù)，從而求出轉子開始進入不穩(wěn)定狀態(tài)的轉速——門限轉速。導致失穩(wěn)的還有材料的內摩擦和干摩擦，轉子的彎曲剛度或質量分布在二正交方向不同，轉子與內部流體或與外界流體的相互作用，等等。有些失穩(wěn)現(xiàn)象的機理尚不清楚。

旋轉結構自勵的振動在一段時間內會引起振幅的增加如圖2所示：

圖2：轉子中心軌跡圖

如果沒有檢查，旋轉結構出現(xiàn)了不穩(wěn)定狀態(tài)則能夠導致設備的損壞

旋轉結構的不穩(wěn)定的常見原因：

-軸承特性；

-內部的旋轉阻尼 （材料阻尼）；

-旋轉部分和靜態(tài)部件之間的接觸。

編輯：jq