清華大學核能與新能源技術研究院承擔了國家十五和十一五重點項目“高溫氣冷堆氦氣透平發電”的研究與攻關。該項目中最重要的一項關鍵技術是電磁懸浮軸承，它主要解決高溫環境中轉動部件的潤滑和過臨界問題。
轉子結構設計和 轉子動力學分析是整個電磁懸浮軸承系統設計的最重要環節，必須首先從結構上保證 轉子在一定的轉速范圍內具有相當的可控性和穩定。因此需要對 轉子進行帶轉速的模態分析、特征值分析、激勵響應分析等，并根據分析的結果最終確定電磁軸承系統整體結構的布置方案以及控制系統的參數。
項目挑戰：
準確的 轉子動 力學分析對電磁懸浮軸承－ 轉子系統設計是至關重要的一個環節，關系到整個系統設計的成敗。而一直以來采用傳遞矩陣法進行計算的專用 轉子動 力學分析軟件無法進行精確建模，大多數通用有限元軟件又不提供相關的計算模塊，這些問題一直以來都沒有得到很好的解決，對所進行的設計、計算的簡化以及對仿真結果的分析更多憑借經驗。
解決方案：
采用ANSYS提供的Beam4和Pipe16單元可進行一維的帶轉速的 轉子動 力學分析，以及相應的激勵相應分析。
圖1模態分析
利用三維實體模型可進行精細結構部分在0轉速下的模態分析，以及對一維計算中相應的模型簡化進行校核，進行各模態下等效當量應力的計算。
圖2模態分析
在ANSYS的最新版本中，還提供了繪制坎貝爾圖形和穩定性判斷的新功能。這些分析功能的綜合應用，基本滿足了結構設計對 轉子動 力學分析的要求。
圖3激勵響應分析
通過使用APDL語言編寫了一般 轉子動 力學分析軟件包，只需在輸入文件中修改模型參數，便能快速完成所有與 轉子相關的一般分析，大大縮短了結構分析的周期。
用戶價值
能夠在一個軟件平臺上完成幾乎所有與系統開發相關的所有分析功能，尤其是 轉子的動 力學分析，這是其他任何軟件都無法做到的。在項目的研究開發中，保持了不同開發者仿真平臺的一致性，加快了分析過程，減少了人力物理的投入。在計算結果方面，其準確性基本滿足應用需求，并且ANSYS提供的強大的后處理功能使得對分析結果的觀察更直觀，更靈活，在設計中也更容易做出正確的判斷。
客戶評價：
高速 轉子由于受到 轉子內應力和旋轉柯氏力的影響，模態頻率和模態形狀會隨著轉速的增加而變化。這種分析的功能在很多通用有限元軟件中是不提供的，而專用有限元軟件又只能提供非常有限的分析模塊而無法進一步進行其他分析。運用ANSYS，可以較好的對 轉子模型進行帶轉速的動 力學分析，以及做進一步的等效應力分析，激勵響應分析等，較好的符合了項目研究的需求。來源：北極星電力網