DE102011088206A1

DE102011088206A1 - Rotationsmaschine und Verfahren zum Beeinflussen einer Kenngröße

Info

Publication number: DE102011088206A1
Application number: DE201110088206
Authority: DE
Inventors: Holger Lange; Wulf-Cristof von Karstedt
Original assignee: MAN Diesel and Turbo SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-13

Abstract

Rotationsmaschine und Verfahren zum Beeinflussen einer Kenngröße, die ein dynamisches Schwingungsverhalten einer Rotationslagereinheit der Rotationsmaschine kennzeichnet, wobei die Rotationslagereinheit einen Rotor der Rotationsmaschine drehbar an einem Stator dieser lagert und das Verfahren die Schritte aufweist: Bestimmen eines Verlaufs der Kenngröße in Abhängigkeit von einer Frequenz, Bestimmen eines Frequenzbereichs, in dem die Kenngröße einen lokalen Extremwert aufweist, Definieren eines frequenzabhängigen Verlaufs für eine ein dynamisches Schwingungsverhalten eines Dynamiksystems kennzeichnende Kenngröße, so dass die Kenngröße des Dynamiksystems in dem Frequenzbereich einen dem lokalen Extremwert der Kenngröße der Rotationslagereinheit entgegengesetzten lokalen Extremwert aufweist, und Beaufschlagen einer physischen Wirkung gemäß dem Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit, wodurch der lokale Extremwert der Kenngröße der Rotationslagereinheit zumindest in einem Teilbereich des Frequenzbereichs reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsmaschine mit einem Stator und einem Rotor, der über wenigstens eine Rotationslagereinheit drehbar an dem Stator gelagert ist, und einem schwingungsreduzierenden Dynamiksystem, sowie ein Verfahren zum Beeinflussen einer Kenngröße, die ein dynamisches Schwingungsverhalten einer Rotationslagereinheit einer Rotationsmaschine kennzeichnet.
Eine wie eingangsgenannte Rotationsmaschine und ein wie eingangsgenanntes Verfahren sind z.B. aus EP 1 890 006 A1 bekannt.
Der schwingungsbasierte Amplitudenfrequenzgang der Abstützungssteifigkeiten von realen Strukturen, wie insbesondere von Rotationsmaschinen (d.h. Maschinen mit einem Rotor und einem Stator), ist keine Konstante, sondern weist über die Frequenz hinweg einen stetigen und teilweise stark variierenden Verlauf auf. Liegt ein Einbruch der Abstützungssteifigkeit im Betriebsbereich (d.h. der Betriebsdrehzahl) einer Rotationsmaschine, kann dies negative Folgen für den Betrieb der Rotationsmaschine (wie z.B. ungünstige rotordynamische Eigenschaften bzw. ungünstiges rotordynamisches Verhalten) haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationsmaschine mit einem Stator und einem Rotor, der über wenigstens eine Rotationslagereinheit drehbar an dem Stator gelagert ist, bereitzustellen, bei der eine mechanische Eingangsimpedanz und damit eine dynamische Abstützungssteifigkeit der Rotationslagereinheit in einem festgelegten Frequenzbereich erhöht ist, um so die rotordynamischen Eigenschaften der Rotationsmaschine in einem Betriebsdrehzahlbereich dieser positiv zu beeinflussen.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen zum Beeinflussen einer Kenngröße, die ein dynamisches Schwingungsverhalten einer Rotationslagereinheit einer Rotationsmaschine kennzeichnet, wobei die Rotationslagereinheit einen Rotor der Rotationsmaschine drehbar an einem Stator dieser lagert, und wobei mittels des Verfahrens ein lokaler Extremwert der Kenngröße der Rotationslagereinheit in einem festgelegten Frequenzbereich vermindert wird, um so die rotordynamischen Eigenschaften der Rotationsmaschine in einem Betriebsdrehzahlbereich dieser positiv zu beeinflussen.
Die o.g. Aufgaben werden mit einer Rotationsmaschine gemäß Anspruch 1 bzw. mit einem Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird bereitgestellt eine Rotationsmaschine mit: einem Stator und einem Rotor, der über wenigstens eine und bevorzugt mehrere (z.B. zwei) Rotationslagereinheit(en) (wie z.B. eine Anordnung wenigstens eines Rotationslagers in Kombination mit zugehörigen Lagersitzen bzw. Lagerböcken) drehbar an dem Stator gelagert ist, wobei die Rotationslagereinheit eine schwingungs-frequenzabhängige erste mechanische Eingangsimpedanz mit einer Impedanzsenke, wie z.B. einem lokalen Minimum, in einem vorbestimmten Frequenzbereich aufweist, und ein Dynamiksystem bzw. dynamisches System, welches eine schwingungs-frequenzabhängige zweite mechanische Eingangsimpedanz bereitstellt, wobei das Dynamiksystem unmittelbar an der Rotationslagereinheit angeordnet ist und die zweite mechanische Eingangsimpedanz so abgestimmt ist, dass die Impedanzsenke der ersten mechanischen Eingangsimpedanz zumindest in einem Teil des vorbestimmten Frequenzbereichs kompensiert wird.
Der Frequenzbereich korrespondiert bevorzugt zu einem Betriebsdrehzahlbereich der Rotationsmaschine. Der Stator kann erfindungsgemäß ein Gehäuse, ein Grundgestell und weitere nichtrotierende Komponenten der Rotationsmaschine umfassen.
Durch die Kompensation der Impedanzsenke der ersten mechanischen Eingangsimpedanz wird die Eingangsimpedanz und damit eine dynamische Abstützungssteifigkeit der Rotationslagereinheit im bestimmten Frequenzbereich erhöht. Damit werden wiederum die rotordynamischen Eigenschaften der Rotationsmaschine im bestimmten Frequenzbereich bzw. im Betriebsdrehzahlbereich dieser positiv beeinflusst.
Die mechanische Impedanz beschreibt das Verhältnis zwischen einer wirkenden Kraft und einer resultierenden Geschwindigkeit bzw. Geschwindigkeitsamplitude. Sind hierbei eine Erregerkraft und eine Schwinggeschwindigkeit an einer Anregungsstelle und haben beide die gleiche Orientierung, dann stellt deren Verhältnis die Eingangsimpedanz dar. Physikalisch beschreibt die Eingangsimpedanz, wie groß die Schwingungsamplituden an der Anregungsstelle der Struktur bei den Anregungsfrequenzen einer Erregerkraft werden. Eine große Eingangsimpedanz führt somit bei gegebener Krafterregung nur zu einer geringen Schwingungsamplitude am Ort der Anregung. Die Impedanz stellt somit quasi einen „Schwingwiderstand" dar.
Die dynamische Steifigkeit ist über den Quotienten aus einer eingeleiteten Kraft und einer resultierenden Verschiebung bzw. Verschiebungsamplitude an einer Krafteinleitungsstelle definiert und ist dahingehend von Bedeutung, dass sie für eine gegebene Struktur die über die Schwingungs-Frequenz veränderlichen Steifigkeitseigenschaften dieser, welche deutlich von statisch ermittelten Steifigkeiten abweichen können, beschreibt.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rotationsmaschine weist das Dynamiksystem zur Bereitstellung der zweiten mechanischen Eingangsimpedanz passive (Massen, Federn, Dämpfer) und/oder aktive (z.B. aktive Schwinger) Komponenten auf. Bevorzugt ist das Dynamiksystem als Schwingungssystem bzw. kleines schwingungsfähiges System ausgebildet.
Gemäß noch einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rotationsmaschine weist das Dynamiksystem zur Bereitstellung der zweiten mechanischen Eingangsimpedanz eine Feder-Masse-Dämpfer-Anordnung auf. Bevorzugt weist die Feder-Masse-Dämpfer-Anordnung einen Ein-Massen-Schwinger auf.
Der Ein-Massen-Schwinger stellt eine einfache Form eines schwingfähigen Systems bzw. Dynamiksystems dar. Er weist eine Masse, eine lineare Feder und ein geschwindigkeitsproportionales Dämpferelement auf und kann durch eine zeitlich veränderliche Kraft beansprucht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rotationsmaschine ist die Rotationsmaschine als Strömungsmaschine, insbesondere als Turbomaschine (wie z.B. als Turbine), ausgebildet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird bereitgestellt ein Verfahren zum selektiven Beeinflussen einer Kenngröße, die ein dynamisches Schwingungsverhalten einer Rotationslagereinheit einer Rotationsmaschine kennzeichnet, wobei die Rotationslagereinheit einen Rotor der Rotationsmaschine drehbar an einem Stator dieser lagert, und wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen eines Verlaufs der das dynamische Schwingungsverhalten der Rotationslagereinheit kennzeichnenden Kenngröße in Abhängigkeit von einer Schwingungs-Frequenz, Bestimmen eines Frequenzbereichs, in dem die das dynamische Schwingungsverhalten kennzeichnende Kenngröße einen lokalen Extremwert (Erhöhung oder Senke) aufweist, Definieren eines schwingungs-frequenzabhängigen Verlaufs für eine ein dynamisches Schwingungsverhalten eines Dynamiksystems kennzeichnende Kenngröße, so dass die Kenngröße des Dynamiksystems in dem bestimmten Frequenzbereich einen dem lokalen Extremwert der Kenngröße der Rotationslagereinheit entgegengesetzten lokalen Extremwert (Senke oder Erhöhung) aufweist, und Beaufschlagen einer physischen Wirkung (wie z.B. einer Kraft und/oder einer Dämpfung) gemäß dem definierten schwingungs-frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit, wodurch der lokale Extremwert der Kenngröße der Rotationslagereinheit zumindest in einem Teilbereich des bestimmten Frequenzbereichs reduziert wird.
Der Frequenzbereich korrespondiert bevorzugt zu einem Betriebsdrehzahlbereich der Rotationsmaschine. Der Stator kann erfindungsgemäß ein Gehäuse, ein Grundgestell und weitere nichtrotierende Komponenten der Rotationsmaschine umfassen.
Durch die Reduzierung des lokalen Extremwerts der Kenngröße der Rotationslagereinheit werden Schwankungen der Kenngröße im bestimmten Frequenzbereich reduziert. Damit werden wiederum die rotordynamischen Eigenschaften der Rotationsmaschine im bestimmten Frequenzbereich bzw. im Betriebsdrehzahlbereich dieser positiv beeinflusst.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet das Bestimmen des Verlaufs der das dynamisches Schwingungsverhalten der Rotationslagereinheit kennzeichnenden Kenngröße ein Bestimmen eines Verlaufs einer mechanischen Eingangsimpedanz und/oder einer dynamischen Abstützungssteifigkeit der Rotationslagereinheit in Abhängigkeit von der Frequenz, beinhaltet das Bestimmen des Frequenzbereichs ein Bestimmen eines Frequenzbereichs, in dem die mechanische Eingangsimpedanz und/oder die dynamischen Abstützungssteifigkeit der Rotationslagereinheit ein lokales Minimum aufweist, beinhaltet das Definieren des frequenzabhängigen Verlaufs für die das dynamische Schwingungsverhalten des Dynamiksystems kennzeichnende Kenngröße ein Definieren eines frequenzabhängigen Verlaufs für eine mechanische Eingangsimpedanz und/oder eine dynamische Steifigkeit des Dynamiksystems, so dass die mechanische Eingangsimpedanz und/oder die dynamische Steifigkeit des Dynamiksystems in dem bestimmten Frequenzbereich einen lokalen Maximalwert aufweist, und bewirkt das Beaufschlagen der physischen Wirkung gemäß dem definierten frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit eine Erhöhung der resultierenden mechanischen Eingangsimpedanz und/oder der resultierenden dynamischen Abstützungssteifigkeit der Rotationslagereinheit zumindest in einem Teilbereich des bestimmten Frequenzbereichs.
Damit werden wiederum die rotordynamischen Eigenschaften der Rotationsmaschine im bestimmten Frequenzbereich bzw. im Betriebsdrehzahlbereich dieser positiv beeinflusst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Beaufschlagen der physischen Wirkung gemäß dem definierten frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit unter Verwendung von passiven (Massen, Federn, Dämpfer) und/oder aktiven (z.B. aktive Schwinger) Komponenten durchgeführt.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Beaufschlagen der physischen Wirkung gemäß dem definierten frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit unter Verwendung eines Schwingungssystems bzw. eines kleinen schwingungsfähigen Systems, insbesondere unter Verwendung einer Feder-Masse-Dämpfer-Anordnung, durchgeführt.
Durch die Erfindung ist ein Einbruch der dynamischen Steifigkeit im Betriebsbereich an einer Lagerstelle (Rotationslagereinheit) mit einfachen Mitteln (z.B. mit einem kleinen Feder/Masse/Dämpfer-System) gezielt beeinflussbar, obwohl die Ursache für den Einbruch i.d.R. an einer anderen Stelle in der Struktur der Rotationsmaschine liegt. Auch das Anpassen von bereits existierenden Rotationsmaschinen an reale Gegebenheiten ist mit der Erfindung einfach durchführbar.
Durch ein geeignetes Verfahren (wie z.B. Berechnung oder Messung) im Rahmen der Erfindung wird in der Lagerstelle (Rotationslagereinheit) der erwartete oder reale dynamische Steifigkeitsverlauf als Funktion der Frequenz bzw. dessen sog. Mobilität bestimmt. Auf Basis dieser Informationen wird ein kleines schwingungsfähiges System ausgelegt, welches durch Applizieren dessen an der betroffenen Lagerstelle (an der die dynamische Steifigkeit zu gering ist) die dortige mechanische Fußpunktimpedanz und somit die dynamische Abstützungsungssteifigkeit entsprechend positiv verändert, so dass diese den rotordynamischen Anforderungen genügt.
Gemäß der Erfindung wird nicht die Ursache der Resonanz (die irgendwo in der Struktur der Rotationsmaschine liegen kann) bzw. einer Resonanzerscheinung bekämpft, sondern lediglich deren Auswirkung an der für die Rotordynamik wichtigen Lagerstelle.
Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung – soweit dies technisch sinnvoll ist – beliebig miteinander kombiniert sein können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur detaillierter beschrieben.
1 zeigt beispielhaft Verläufe einer dynamischen Abstützungssteifigkeit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Verläufe einer dynamischen Abstützungssteifigkeit c einer Rotationslagereinheit (nicht gezeigt) einer als Strömungsmaschine, insbesondere als Turbomaschine (hier eine Turbine), ausgebildeten Rotationsmaschine (nicht gezeigt), welche einen Stator und einem Rotor aufweist, der über zwei dieser Rotationslagereinheiten (Turbinenlager mit Lagerböcken) drehbar an dem Stator gelagert ist.
In 1 ist der frequenzabhängige Verlauf der dynamischen Abstützungssteifigkeit c_LB an einer der Rotationslagereinheiten dargestellt, wobei die dynamische Abstützungssteifigkeit c_LB in einem vorbestimmten Frequenzbereich (hier 200 Hz bis 250 Hz) eine Steifigkeitssenke 1 aufweist. Korrespondierend dazu weist demnach die Rotationslagereinheit eine frequenzabhängige erste mechanische Eingangsimpedanz Z_LB (in 1 nicht dargestellt) mit einer Impedanzsenke in dem vorbestimmten Frequenzbereich (200 Hz bis 250 Hz) auf. Der vorbestimmte Frequenzbereich korrespondiert zu einem Betriebsdrehzahlbereich der Rotationsmaschine.
Die Rotationsmaschine weist außerdem unmittelbar an der Rotationslagereinheit angeordnet ein Dynamiksystem auf, welches ebenfalls eine frequenzabhängige dynamische Steifigkeit c_S und dazu korrespondierend eine frequenzabhängige zweite mechanische Eingangsimpedanz Z_S (in 1 nicht dargestellt) bereitstellt.
Das Dynamiksystem ist bevorzugt als Schwingungssystem ausgebildet. Das Dynamiksystem kann zur Bereitstellung der zweiten mechanischen Eingangsimpedanz Z_S passive Elemente (Massen, Federn, Dämpfern) oder auch aktive Elemente (z.B. einen aktiven Schwinger) aufweisen. Demnach kann das Dynamiksystem zur Bereitstellung der zweiten mechanischen Eingangsimpedanz Z_S eine Feder-Masse-Dämpfer-Anordnung aufweisen.
Im einfachen Fall kann das Dynamiksystem eine Zusatzmasse oder einen Ein-Massen-Schwinger aufweisen. Der Ein-Massen-Schwinger wirkt kann die Abstützungssteifigkeit in der Nähe seiner Eigenfrequenz sehr stark verbessern. Die Parameter des Dynamiksystems bzw. Zusatzsystems (z.B. Massen, Feder- und Dämpferkonstanten) können mit Hilfe von Mess- und/oder Berechnungsdaten so bestimmt werden, dass die Eingangsimpedanz den gewünschten Verlauf aufweist.
Demnach ist die zweite mechanische Eingangsimpedanz Z_S des Dynamiksystems so abgestimmt, dass die Impedanzsenke der ersten mechanischen Eingangsimpedanz Z_LB zumindest in einem Teil des vorbestimmten Frequenzbereichs reduziert wird. Dazu korrespondierend wird somit auch die Steifigkeitssenke 1 zumindest in einem Teil des vorbestimmten Frequenzbereichs reduziert, wie durch den Verlauf der resultierenden Abstützungssteifigkeit c_ges dargestellt.
Mit anderen Worten wird das Dynamiksystem so ausgelegt, dass es einen Eingangsimpedanzverlauf Z_S(f) aufweist, der geeignet ist, eine resultierende Eingangsimpedanz (Z_ges = Z_LB + Z_S) des gekoppelten Systems im gegebenen Frequenzbereich ausreichend zu erhöhen.
Bezugnehmend auf 1 kann mittels einer abgestimmten Masse von 100 kg (mit der dynamischen Steifigkeit c_S) die resultierende Eingansimpedanz Zges bzw. wie gezeigt die resultierende dynamische Steifigkeit c_ges im relevanten Frequenzbereich (200–250 Hz) deutlich erhöht werden.
Im Folgenden wird in einer allgemeinsten Form auf dem Obigen basierend ein erfindungsgemäßes Verfahren zum selektiven Beeinflussen einer Kenngröße, die ein dynamisches Schwingungsverhalten der Rotationslagereinheit der Rotationsmaschine kennzeichnet, beschrieben.
In der allgemeinsten Form weist das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte auf: Bestimmen eines Verlaufs der das dynamische Schwingungsverhalten der Rotationslagereinheit kennzeichnenden Kenngröße in Abhängigkeit von der Frequenz; Bestimmen des Frequenzbereichs (hier 200 Hz bis 250 Hz), in dem die das dynamische Schwingungsverhalten kennzeichnende Kenngröße einen lokalen Extremwert aufweist; Definieren eines frequenzabhängigen Verlaufs für eine ein dynamisches Schwingungsverhalten des Dynamiksystems kennzeichnende Kenngröße, so dass die Kenngröße des Dynamiksystems in dem bestimmten Frequenzbereich einen dem lokalen Extremwert der Kenngröße der Rotationslagereinheit entgegengesetzten lokalen Extremwert aufweist; und Beaufschlagen einer physischen Wirkung gemäß dem definierten frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit, wodurch der lokale Extremwert der Kenngröße der Rotationslagereinheit zumindest in einem Teilbereich des bestimmten Frequenzbereichs reduziert wird.
Auf dem Obigen basierend lässt sich eine speziellere Form des erfindungsgemäßen Verfahrens ableiten, wobei: das Bestimmen des Verlaufs der das dynamisches Schwingungsverhalten der Rotationslagereinheit kennzeichnenden Kenngröße aufweist ein Bestimmen eines Verlaufs einer mechanischen Eingangsimpedanz Z_LB und/oder einer dynamischen Abstützungssteifigkeit c_LB der Rotationslagereinheit in Abhängigkeit von der Frequenz; das Bestimmen des Frequenzbereichs aufweist ein Bestimmen eines Frequenzbereichs (hier 200 Hz bis 250 Hz), in dem die mechanische Eingangsimpedanz Z_LB und/oder die dynamischen Abstützungssteifigkeit c_LB der Rotationslagereinheit ein lokales Minimum (z.B. Impedanzsenke 1 in 1) aufweist; das Definieren des frequenzabhängigen Verlaufs für die das dynamische Schwingungsverhalten des Dynamiksystems kennzeichnende Kenngröße aufweist ein Definieren eines frequenzabhängigen Verlaufs für eine mechanische Eingangsimpedanz Z_S und/oder eine dynamische Steifigkeit c_S des Dynamiksystems, so dass die mechanische Eingangsimpedanz Z_S und/oder die dynamische Steifigkeit c_S des Dynamiksystems in dem bestimmten Frequenzbereich einen lokalen Maximalwert aufweist; und das Beaufschlagen der physischen Wirkung gemäß dem definierten frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit eine Erhöhung der resultierenden mechanischen Eingangsimpedanz Z_ges und/oder der resultierenden dynamischen Abstützungssteifigkeit c_ges der Rotationslagereinheit zumindest in einem Teilbereich des bestimmten Frequenzbereichs bewirkt.
Das Beaufschlagen der physischen Wirkung gemäß dem definierten frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit kann unter Verwendung von passiven und/oder aktiven Komponenten und/oder unter Verwendung eines Schwingungssystems, insbesondere unter Verwendung einer Feder-Masse-Dämpfer-Anordnung (z.B. eines Ein-Massen-Schwingers), durchgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1890006 A1 [0002]

Claims

Rotationsmaschine mit: einem Stator und einem Rotor, der über wenigstens eine Rotationslagereinheit drehbar an dem Stator gelagert ist, wobei die Rotationslagereinheit eine frequenzabhängige erste mechanische Eingangsimpedanz mit einer Impedanzsenke in einem vorbestimmten Frequenzbereich aufweist, und ein Dynamiksystem, welches eine frequenzabhängige zweite mechanische Eingangsimpedanz bereitstellt, wobei das Dynamiksystem unmittelbar an der Rotationslagereinheit angeordnet ist und die zweite mechanische Eingangsimpedanz so abgestimmt ist, dass die Impedanzsenke der ersten mechanischen Eingangsimpedanz zumindest in einem Teil des vorbestimmten Frequenzbereichs reduziert wird.
Rotationsmaschine gemäß Anspruch 1, wobei das Dynamiksystem zur Bereitstellung der zweiten mechanischen Eingangsimpedanz passive und/oder aktive Komponenten aufweist.
Rotationsmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Dynamiksystem als Schwingungssystem ausgebildet ist.
Rotationsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Dynamiksystem zur Bereitstellung der zweiten mechanischen Eingangsimpedanz eine Feder-Masse-Dämpfer-Anordnung aufweist.
Rotationsmaschine gemäß Anspruch 4, wobei die Feder-Masse-Dämpfer-Anordnung einen Ein-Massen-Schwinger aufweist.
Rotationsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Rotationsmaschine als Strömungsmaschine, insbesondere als Turbomaschine, ausgebildet ist.
Verfahren zum Beeinflussen einer Kenngröße, die ein dynamisches Schwingungsverhalten einer Rotationslagereinheit einer Rotationsmaschine kennzeichnet, wobei die Rotationslagereinheit einen Rotor der Rotationsmaschine drehbar an einem Stator dieser lagert, und wobei das Verfahren aufweist: Bestimmen eines Verlaufs der das dynamische Schwingungsverhalten der Rotationslagereinheit kennzeichnenden Kenngröße in Abhängigkeit von einer Frequenz, Bestimmen eines Frequenzbereichs, in dem die das dynamische Schwingungsverhalten kennzeichnende Kenngröße einen lokalen Extremwert aufweist, Definieren eines frequenzabhängigen Verlaufs für eine ein dynamisches Schwingungsverhalten eines Dynamiksystems kennzeichnende Kenngröße, so dass die Kenngröße des Dynamiksystems in dem bestimmten Frequenzbereich einen dem lokalen Extremwert der Kenngröße der Rotationslagereinheit entgegengesetzten lokalen Extremwert aufweist, und Beaufschlagen einer physischen Wirkung gemäß dem definierten frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit, wodurch der lokale Extremwert der Kenngröße der Rotationslagereinheit zumindest in einem Teilbereich des bestimmten Frequenzbereichs reduziert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei: das Bestimmen des Verlaufs der das dynamisches Schwingungsverhalten der Rotationslagereinheit kennzeichnenden Kenngröße aufweist ein Bestimmen eines Verlaufs einer mechanischen Eingangsimpedanz (Z_LB) und/oder einer dynamischen Abstützungssteifigkeit (c_LB) der Rotationslagereinheit in Abhängigkeit von der Frequenz, das Bestimmen des Frequenzbereichs aufweist ein Bestimmen eines Frequenzbereichs, in dem die mechanische Eingangsimpedanz (Z_LB) und/oder die dynamischen Abstützungssteifigkeit (c_LB) der Rotationslagereinheit ein lokales Minimum (1) aufweist, das Definieren des frequenzabhängigen Verlaufs für die das dynamische Schwingungsverhalten des Dynamiksystems kennzeichnende Kenngröße aufweist ein Definieren eines frequenzabhängigen Verlaufs für eine mechanische Eingangsimpedanz (Z_S) und/oder eine dynamische Steifigkeit (c_S) des Dynamiksystems, so dass die mechanische Eingangsimpedanz (Z_S) und/oder die dynamische Steifigkeit (c_S) des Dynamiksystems in dem bestimmten Frequenzbereich einen lokalen Maximalwert (2) aufweist, und das Beaufschlagen der physischen Wirkung gemäß dem definierten frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit eine Erhöhung der mechanischen Eingangsimpedanz (Z_ges) und/oder der dynamischen Abstützungssteifigkeit (c_ges) der Rotationslagereinheit zumindest in einem Teilbereich des bestimmten Frequenzbereichs bewirkt.
Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei das Beaufschlagen der physischen Wirkung gemäß dem definierten frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit unter Verwendung von passiven und/oder aktiven Komponenten durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Beaufschlagen der physischen Wirkung gemäß dem definierten frequenzabhängigen Verlauf der Kenngröße des Dynamiksystems unmittelbar auf die Rotationslagereinheit unter Verwendung eines Schwingungssystems, insbesondere unter Verwendung einer Feder-Masse-Dämpfer-Anordnung, durchgeführt wird.