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本课题以转子动力学及动态优化理论为基础，以沈鼓转子振动试验台为研究对象，成功设计了与其动力相似的小型试验台，重点研究了转子系统的动态优化设计。将非线性振动、有限元方法、动态设计理论和转子动力学有机的结合起来，在转子动力特性分析的基础上，运用ANSYS软件对系统动态特性进行设计，实践了一种求解结构动力学“逆问题”的方法。本文主要工作有以下几方面内容：
(1)就动态优化设计的内涵提出了自己的新看法。就动态优化设计过程中的几个关键问题进行了分析研究，并指出现在动态优化设计领域存在的几大难点；介绍了目前广泛使用的几种动态优化设计方法，并指出其中的优缺点；介绍了几种用于机械动态优化计算方法；对ansys优化技术进行了简要介绍。这对以后的工作有重要的指导意义。
(2)分析转子系统的振动，并建立有限元模型，研究转子系统动力学的计算分析方法，导出了转子系统的动力学方程。用ANSYS进行结构动力分析，并计算了转子系统的临界转速及振型；使用此有限模型，采用方式分析了转子的不平衡响应；对两转子系统的碰摩故障振动特性进行了动力仿真，验证了两转子系统的动力相似性。
(3)本文进行了转子系统的动态优化设计工作。对转子系统进行了以多阶振型及响应为目标、多阶临界转速为约束变量的优化设计工作。设计变量有：基座刚度，阶梯轴的多个轴段直径。对优化设计方法从数学建模到优化分析，再至ansys计算作了系统的详述。
(4)对转子系统参数进行灵敏度计算，使用结构重分析方法，成功对转子系统动动力参数进行修改。对动力学“逆问题”设计进行了有意义探索。
(5)使用概率设计技术设计，以成本最小为目标，以轴径容差为设计变量，以各轴径的均值为约束变量进行优化设计，取得满意的成果。