轉子動力學；臨界轉速
關注創(chuàng)建者：博集華仿 創(chuàng)建時間：2019-07-16
轉子動力學；臨界轉速的視頻教程
基于workbench的jeffcott轉子動力學分析
針對初學者快速學習轉子動力學仿真分析，包括模態(tài)分析、臨界轉速分析和不平衡響應分析。軟件采用的是Ansysworkbench2023R1版本，提供學習用的源文件。
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轉子動力學；臨界轉速的實例教程
附件文檔提供了samcef中轉子動力學臨界轉速計算及穩(wěn)態(tài)分析的理論背景，對于求解器計算時用到的不同算法也進行了簡要區(qū)分。 詳細見附件。
轉子動力學臨界轉速及穩(wěn)態(tài)分析的理論背景.pdf
轉子動力學ansys仿真流程方法
工程中的回轉機械，如渦輪機、電機等，在運轉時經(jīng)常由于轉軸的彈性轉子偏心而發(fā)生橫向彎曲振動。當轉速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉子發(fā)生激烈振動的特定轉速稱為臨界轉速。工程師要做的就是查找轉子系統(tǒng)的臨界轉速，從而將系統(tǒng)修改轉速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉速。
要獲取臨界轉速，那么ansys軟件就可以根據(jù)模型來計算臨界轉速。理論狀態(tài)下轉子系統(tǒng)包括：轉軸、轉軸上的圓盤、兩側軸承以及不平衡的質(zhì)量，如圖所示。
那么如何進行坎貝爾圖的計算和提取呢？在ANSYS軟件中有三種方法來計算臨界轉速，如下所示：
第一種為梁單元方法，建立一根軸線，不同的位置給定不同的半徑和質(zhì)量點來計算。
第二種為三維實體方法，建立完整的三維模型，模型是軸對稱模型，所以默認的模型是完全的不偏心的，所以需要添加偏心的質(zhì)量點。
第三種為ANSYS workbench中新功能，概念模型，建立二維的截面模型來代替三維模型，計算量能夠顯著的減少，加快計算速度，但是結果并沒有差別。
本次流程以第三種方式來展示仿真分析的流程方法，基本操作過程三種近似相同。分析模塊是采用模態(tài)分析來進行的。
1.模型的建立
首先要將三維模型進行處理，將三維模型切割，提取中間的截面，如圖所示。
打開workbench中的模態(tài)分析模塊，設置對稱選項，如下圖所示。默認的模型不會出現(xiàn)對稱的設置，需要選中model狀態(tài)下插入對稱、接觸、遠端點等選項.
設置好之后在對稱目錄下插入General Axisymmetric，該方法是ANSYS獨有的一種簡化方法，可以使用二維平面表示三維物體，簡化計算量.
表示二維軸對稱的操作方式的選項如下圖所示，設置坐標和對稱軸及平面數(shù)量。
展開 圖3 坎貝爾圖
參考
^轉子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉子動力學 臨界轉速 軸承 https://www.yqgqt.org.cn/post/1913385
分享一篇samcef轉子動力學碩士論文：
文章介紹了轉子動力學理論中臨界轉速概念，影響臨界轉速各種因素及計算方法；采用克雷洛夫函數(shù)法，柔度系數(shù)法和Riccati傳遞矩陣法，分別計算了高速泵中間軸，高速軸轉子系統(tǒng)的臨界轉速：利用專業(yè)轉子動力學有限軟件Samcef Rotors，建立中間軸，高速軸轉子系統(tǒng)一維梁單元模型，通過偽模態(tài)法對轉子系統(tǒng)進行動力學計算與分析，得到轉子系統(tǒng)的固有頻率與模態(tài)振型；利用隨機振動試驗法中錘擊法分別測量了中間軸，高速軸轉子系統(tǒng)的頻率以及利用模態(tài)法分別測量了中間軸和高速軸的模態(tài)振型；對比理論計算，有限元分析及試驗測量結果，三者比較吻合。
本文利用理論計算，有限元分析及試驗測量三者方法，對高速泵中間軸，高速軸轉子系統(tǒng)進行深入分析與研究。由于轉子系統(tǒng)的復雜性，模型的簡化，邊界條件的選取及彈性支承的選擇等因素，會造成轉子系統(tǒng)各階臨界轉速有一定的誤差，但是可預估轉子系統(tǒng)發(fā)生共振的轉速范圍，轉軸設計時，應避免工作轉速靠近臨界轉速。
百度鏈接：http://pan.baidu.com/s/1sjomjW5
展開 分享一篇samcef轉子動力學碩士論文：
文章介紹了轉子動力學理論中臨界轉速概念，影響臨界轉速各種因素及計算方法；采用克雷洛夫函數(shù)法，柔度系數(shù)法和Riccati傳遞矩陣法，分別計算了高速泵中間軸，高速軸轉子系統(tǒng)的臨界轉速：利用專業(yè)轉子動力學有限軟件Samcef Rotors，建立中間軸，高速軸轉子系統(tǒng)一維梁單元模型，通過偽模態(tài)法對轉子系統(tǒng)進行動力學計算與分析，得到轉子系統(tǒng)的固有頻率與模態(tài)振型；利用隨機振動試驗法中錘擊法分別測量了中間軸，高速軸轉子系統(tǒng)的頻率以及利用模態(tài)法分別測量了中間軸和高速軸的模態(tài)振型；對比理論計算，有限元分析及試驗測量結果，三者比較吻合。
本文利用理論計算，有限元分析及試驗測量三者方法，對高速泵中間軸，高速軸轉子系統(tǒng)進行深入分析與研究。由于轉子系統(tǒng)的復雜性，模型的簡化，邊界條件的選取及彈性支承的選擇等因素，會造成轉子系統(tǒng)各階臨界轉速有一定的誤差，但是可預估轉子系統(tǒng)發(fā)生共振的轉速范圍，轉軸設計時，應避免工作轉速靠近臨界轉速。
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轉子動力學；臨界轉速的相關專題、標簽、搜索
轉子動力學；臨界轉速的最新內(nèi)容
轉子動力學中相位檢測的重要作用
相位測量在旋轉機械的單面或多面平衡中至關重要。相位變化率尤為重要，因為它可能預示著臨界轉速的存在，通過相位變化率可以推斷出特定模式的放大系數(shù)或對數(shù)減量。在燃氣輪機、航天飛機氧泵和氫泵等復雜機械中，相位參考標記的設置尤為關鍵。若無相位信號，則無法確定總振動中同步振動分量與外部或次同步振動分量的占比。因此，利用時序標記可以追蹤振幅和相位，從而確定臨界轉速、放大系數(shù)以及實現(xiàn)平衡校正
MSC Nastran具備靜力學、動力學、非線性、優(yōu)化、氣彈等功能全面的結構分析功能，在航空航天、汽車、船舶等各個行業(yè)均有廣泛的應用。
轉子動力學分析功能自從2004年引入MSC Nastran以來，幾乎每年都會在此方面添加大量的新功能[1]。本篇內(nèi)容就對近幾年MSC Nastran在轉子動力學方面若干主要的新功能以及行業(yè)內(nèi)相關的應用進行簡要的總結和介紹。
主要包含如下幾個部分：
摘 要：為了研究軸承剛度對雙葉片環(huán)保泵轉子動力學特性的影響，基于流固耦合理論，采用ANSYS-CFX和ANSYS-Workbench，對4種軸承剛度方案下的環(huán)保泵固有頻率、模態(tài)振型、臨界轉速及諧響應進行了求解和對比分析。計算結果表明：模態(tài)振型在不同支承剛度下表現(xiàn)為同相振型，以水平擺動為主。當軸承剛度從2.6×105N/mm增加到2.6×106N/mm時，轉子固有頻率和臨界轉速均明顯增加，而當軸承剛度從
不平衡響應分析在轉子動力學特性分析中非常重要，它提供給我們兩個信息，一個是峰值轉速的大小，也稱作臨界轉速，另一個信息是過臨界時轉子-軸承系統(tǒng)響應。
對于基于一維梁單元的轉子-軸承系統(tǒng)不平衡響應，在ANSYS WORKBENCH中一般是使用Harmonic Response模塊進行的。不平衡量是通過施加Rotating Force來實現(xiàn)的。當選擇打開科氏效應（coriolic effect)時，
圖3 坎貝爾圖
參考
^轉子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉子動力學 臨界轉速 軸承 https://www.yqgqt.org.cn/post/1913385
轉子動力學ansys仿真流程方法
工程中的回轉機械，如渦輪機、電機等，在運轉時經(jīng)常由于轉軸的彈性轉子偏心而發(fā)生橫向彎曲振動。當轉速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉子發(fā)生激烈振動的特定轉速稱為臨界轉速。工程師要做的就是查找轉子系統(tǒng)的臨界轉速，從而將系統(tǒng)修改轉速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉速。
要獲取臨界轉速，那么ansys軟件就可以根據(jù)模型來計算臨界轉速
數(shù)模
坎貝爾圖
在機械中，定軸轉動和平移是最常見的運動形式，而其中定軸轉動則出現(xiàn)的頻率更高。
對于定軸轉動而言，當軸上安裝的齒輪，鏈輪等存在偏心時，出現(xiàn)動反力，導致振動，產(chǎn)生噪聲，降低了軸承的壽命。尤其當軸的轉速增加接近軸的臨界轉速時，軸可能會共振而斷裂。因此在機械設計中，這類問題有著重要的地位。
這類問題在力學中屬于轉子動力學，ANSYS為之提供了專門的支持。
轉子動力學的瞬態(tài)分析支持完全法和模態(tài)疊加法（模態(tài)分析必須為QRDAMP法）。完全法采用NR不對稱矩陣求解（NROPT,UNSYM）。
若轉速是變化的（如啟動過程），則不支持模態(tài)疊加法，因為這種情況的每個頻率步必須重新計算回轉矩陣，只有完全法可用。
1.問題描述
一個簡單的簡支轉子模型：剛性盤位于其長度的1/3處，軸承位于其長度的2/3處。在剛性圓盤處作用一不平衡質(zhì)量，不平衡質(zhì)量為0.1g
旋轉部件是燃氣渦輪機、渦輪增壓器、泵、壓縮機、發(fā)電機和電動機等機器中的重要部件。設計這樣的部件需要研究它的臨界轉速，就是使系統(tǒng)的振幅變得很大的速度，通常會導致故障。這篇文章讓我們通過使用 COMSOL Multiphysics? 軟件創(chuàng)建的轉子軸承系統(tǒng)模擬器，來探討如何找到各種轉子的臨界轉速。
什么是轉子的臨界轉速？
臨界轉速是指轉子的角速度與它的一個固有頻率相匹配。然而，找到靜止轉子的固有頻率還不足以確定臨界轉速
