轉子結構一般為對軸對稱結構；對于復雜結構，采用Solid186實體單元需要比較高的電腦配置而且計算耗時也比較長，此時可以考慮采用軸對稱實體單元Solid272、273單元來模擬；Solid272、273單元每個節點只有3個方向的平動自由度，只要求模型軸對稱，并不需要邊界條件軸對稱。

1問題描述

如圖所示的轉子模型，材料彈性模量為2.078E11Pa，密度為7800kg/m3，垂直面上兩個方向的軸承剛度均為4.378E+07 N/m，暫不考慮阻尼的影響。求該轉子模型的渦動頻率、振型、臨界轉速；并對其進行優化設計，將一階正進動臨界轉速值固定在17000rpm。

                                                            轉子構造和幾何尺寸

2結果分析

采用Solid272單元模擬得到前4階振型及坎貝爾圖如下：

采用Solid186單元模擬得到前4階振型及坎貝爾圖如下：

對比上述的渦動頻率及振型可知，Solid272與Solid186結果是一致的，兩者得到的臨界轉速分別如下：

臨界轉速/rpm	Mode-1	Mode-2	Mode-3	Mode-4	Mode-5
Solid272單元	0	14572	17134	46165	50103
Solid186單元	0	14620	17215	46181	50200

將圓盤厚度以及軸承剛度參數化，設置目標函數為一階正進動臨界轉速值Seek Target=17000，得到圓盤厚度、軸承剛度與臨界轉速的關系圖如下：

通過優化設計分析可知，當圓盤厚度取65.64mm，軸承剛度為47936N/mm時，該轉子模型的一階正進動臨界轉速為17000rpm。

3模型建立

分析項目圖如下所示：

在Engineering Data設置好材料屬性，導入面體模型，設置其厚度為0.001mm；點擊第一個Surface Body右鍵插入command，輸入“mat1 = matid”，同理第二個、第三Surface Body分別輸入“mat2 = matid”，“mat3 = matid”

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