轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析

1 問題描述

如下圖所示的轉(zhuǎn)子和支承結(jié)構(gòu),材料的彈性模量為200GPa,密度為7800kg/m3,泊松系數(shù)為0.3,支承結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子之間為軸承支撐,垂直面上兩個(gè)方向的支撐剛度分別為8E6N/m和3E6N/m,暫不考慮阻尼的影響。求該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的渦動(dòng)頻率、振型、臨界轉(zhuǎn)速。

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析的圖1

轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元模型

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析的圖2

2 結(jié)果分析

對(duì)于該復(fù)雜的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),采用SOLID186單元來模擬,支承結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子之間在徑向采用COMBI214來模擬軸承、在軸向采用COMBIN14來約束軸向的位移。由于考慮了支承結(jié)構(gòu),振動(dòng)模態(tài)較單純的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)豐富,如支承結(jié)構(gòu)本身的振動(dòng)模態(tài)、支承與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同時(shí)振動(dòng)的模態(tài)等,也會(huì)出現(xiàn)較多與轉(zhuǎn)速無關(guān)的振動(dòng)模態(tài)。與渦動(dòng)無關(guān)的振動(dòng),在坎貝爾圖上會(huì)出現(xiàn)某些無“FW”或“BW”標(biāo)志的頻率曲線。

不考慮支承結(jié)構(gòu)的結(jié)果如下:

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析的圖3

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析的圖4

有支承結(jié)構(gòu)的結(jié)果如下:

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析的圖5

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析的圖6

有支承結(jié)果的振型模態(tài)更豐富:

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析的圖7

3 分析過程

首先把轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的體選擇上,用Named Selections命名為rotor。

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析的圖8


轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(十):不平衡激勵(lì)下的啟動(dòng)過程瞬態(tài)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(九):基于ANSYS Workbench的多軸轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(八):軸對(duì)稱實(shí)體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(六):考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(五):隨轉(zhuǎn)速變剛度和變阻尼的模擬

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(四):不同軸承單元對(duì)比(COMBIN14和COMBI214)

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(三):不同建模單元對(duì)比(BEAM188與SOLID186)

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(二):不平衡響應(yīng)分析

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(一):臨界轉(zhuǎn)速與坎貝爾圖


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