輪對abaqus分析的案例
燃氣輪機疲勞分析
我最近在做燃氣輪機拉桿轉子的疲勞分析。
頻繁啟動和停車導致轉子疲勞，在做分析的時候應該加載哪些載荷呢？
僅僅考慮啟動和停車階段，不考慮正常運行階段，
如果哪位了解的話希望能給我幫助，謝謝！
某輪可調距螺旋槳進水事件原因查找分析
船舶返港后,將油樣送至專業機構檢測分析。
經光譜分析可知,其中鈉離子、鎂離子濃度達到28000ppm(1ppm =10ˉ?)和2400 ppm,接近海水鈉離子濃度(約30000 ppm)和鎂離子濃度(約2500ppm),且其含量比例也與海水鈉、鎂離子比例相吻合。
至此,確認海水進人調距槳液壓系統。
二、故障排查
液壓調距槳主要由重力油柜、液壓泵站、OD-BOX 配油器和可調距螺旋槳等組成。
圖 3 調距槳液壓系統
工作過程(見圖3)為:
液壓油由液壓泵站經OD-BOX進入槳轂,推動活塞運動,帶動槳葉轉動。
槳轂活塞內部為液壓油高壓側,活塞外部為液壓油低壓側。
活塞運動過程中,高壓側有少量液壓油泄漏進入低壓側,通過大軸內部通道經OD-BOX回到重力油柜,然后溢流回到液壓泵站1。
液壓油通過淡水冷卻器進行冷卻。
根據調距槳結構和液壓系統組成分析,調距槳液壓油乳化的直接原因是水分進入液壓系統并超過油液乳化臨界值(抗乳化液壓油液含水率極限為0.4% ,達到或超過該值須更換,達到0.5%~0.8%會出現乳化)。
液壓系統進水主要有3種可能途徑:
一是液壓油冷卻器泄漏,淡水進入液壓系統;
二是系統油箱中由于溫差變化形成凝水累積并超過油液乳化臨界值;
三是槳轂密封圈失效,海水進入液壓系統。
展開 Abaqus輪-軌接觸摩擦磨損(UMESHMOTION子程序)仿真案例講解 ￥600
[圖片]
【技術】渦輪泵誘導輪幾何參數的敏感性分析及性能優化
誘導輪是渦輪泵中的重要結構，其作用是提高進口壓頭，以防止下一級泵出現明顯空化，從而提高渦輪泵性能及穩定性。誘導輪是一個帶有少量葉片的軸向葉輪，布置在離心泵葉輪的正上游，并與葉輪以相同的轉速旋轉。
航天發射器的渦輪泵結構
為了方便評估誘導輪不同位置幾何參數對流動的影響規律，并進一步進行性能優化，需要建立誘導輪的參數化幾何。通過使用CAESES軟件，建立了GeoPI（Geometric Parametrizationof Inducer）系統，這是一個完全自動化的項目工作流程，能夠通過參數構建誘導輪的完整幾何結構，并生成后續CFD分析所需的流體域模型。
GeoPI: 渦輪泵誘導輪的幾何參數化
渦輪泵誘導輪幾何結構
GeoPI是一個致力于誘導輪部件設計的項目。渦輪泵誘導輪能夠在很強的氣蝕條件下運行，以確保渦輪泵的核心部件（即葉輪）能夠在沒有氣泡的情況下工作。該部件的設計不同于傳統葉輪的設計，它具有特別鋒利的前緣形狀和傾斜的葉片，以確保對工作流體的影響較小。
首先在項目中，通過具有四個或五個控制點的B樣條曲線定義輪轂和輪蓋的型線，從而確定子午通道的幾何結構。子午通道的定義還包括葉輪的前緣及尾緣線，前緣線也可以采用樣條曲線形式，并可以定義與輪蓋、輪轂型線的夾角。
誘導輪所具有的特征形狀使其不同于傳統葉輪，項目中采用CAESES的feature功能創建誘導輪模型。在CAESES中創建葉片中弧線，并定義葉片切向角度(β)，葉片包角(θ)，以及葉片的掠角等參數。
展開 
基于某款發動機減振皮帶輪對NVH性能的影響分析
經NVH 測試分析，該敲擊噪聲僅出現在某一頻率段的特定工況下。在此工況下，曲軸系統彎曲振動引起的噪聲幅值較大。圍繞此彎曲振動問題，調整減振皮帶輪轉動慣量和頻率，制作不同頻率組合的樣件，進行NVH 性能測試和主觀評價對比，找出了對NVH 性能改善比較明顯的減振皮帶輪最佳頻率范圍。
引言
NVH 是噪聲、振動與聲振粗糙度（noise、vibration、harshness）的英文縮寫。它給汽車用戶最直接的感受是駕乘的“舒適感和靜謐性”。隨著生活水平的提高，消費者越來越看重汽車的舒適性，即NVH 性能。因此，在汽車開發過程中，必須進行NVH 分析。NVH 是衡量汽車制造質量的一個綜合性指標，直接反映了汽車的品質。在競爭日益激烈的汽車行業，大部分汽車制造企業不惜投入巨資，把提高NVH 性能做為研發重點。汽車舒適度決定了客戶的購買行為，同時促使企業提高汽車產品的市場競爭力。
噪聲與振動評價首先是車內噪聲評價。顧客在購買汽車時，最關心的是坐在車內對噪聲與振動的感覺，即車內噪聲評價。車內噪聲評價反映了一輛汽車整體噪聲與振動水平，又稱為整車評價。整車評價是汽車產品開發的核心。噪聲與振動評價可分為主觀評價和客觀評價。主觀評價是人們通過自己的主觀感覺來評判噪聲與振動的大小與舒適性。客觀評價是通過測量振動與噪聲來對其進行評判。
1 問題描述
某款新開發的發動機搭載于整車進行NVH 主觀評價時，發現在某種試驗工況下存在敲擊噪聲。因敲擊噪聲的存在，直接影響了項目的審核通過，甚至影響了整車如期上市。為此，成立了NVH 專項攻關小組進行整改分析。
2 原因分析
對存在敲擊噪聲的發動機和整車進行NVH 測試，經數據處理分析，得到不同轉速與不同階次下噪聲幅值的變化情況，為NVH 性能的優化提供整改方向。
展開 航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析（一）
今天起，學習《航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析》這本教材，本書由洪杰、馬艷紅、張大義著，北京航空航天大學出版社出版。
帖子的目的是分享學習中的自我領悟的內容，也希望與各位大牛進行交流。帖子內容不會原封謄錄書中文字，圖書在二手東上有正版。下面正式開始。
書中一開始的章節為概述，講述了航空發動機從活塞-螺旋槳式發展到渦輪噴氣式的歷史過程。燃氣渦輪噴氣式發動機的替代登場，無外乎兩個主要因素：1、活塞式發動機的功率與質量的限制；2、螺旋槳葉的葉尖處其線速度超過聲速時生氣流分離，導致整個槳葉發生震顫，槳葉效率大幅降低，從原理上無法再提高飛行器速度，使之無法超過聲速。
因此催生除了燃機渦輪發動機的誕生，戰爭是科技的催化劑，在第二次世界大戰中，空軍在戰爭中發揮著劃時代的作用，這也直接導致了飛行器的大發展。在二戰結束后，美蘇之間的冷戰又是將航空工業技術推向了新的高潮，同時巨大的民用市場也推動著民用飛行器動力的前進。
目前航空燃氣渦輪發動機有5種類型，分別為1、渦輪噴氣發動機；2、渦輪風扇發動機；3、渦輪螺旋槳發動機（渦槳發動機）；4、渦輪軸發動機；5、螺槳風扇發動機（槳扇發動機）等。這五款發動機的差別這里就不做贅述。
由壓氣機、燃燒室和渦輪組成的叫做核心機也可稱為燃氣發生器。在單指核心機時，也可以理解為，范圍僅限于高壓壓氣機、燃燒室、和高壓渦輪，可以看出如果設計制造出一款先進的核心機，那么再配上低壓部分即可派生出很多型號發動機，因此核心機也是各國設計的重中之重。
下面分別就三大部件展開：壓氣機
壓氣機的增壓比對于提高發動機熱效率是一個關鍵因素，目前大型商用飛機發動機如通用GE90，總增壓比達到了40。提高增壓比會受到材料本身的嚴重制約，隨著增壓比的提高，T3溫度（壓氣機出口溫度）逐漸升高，導致材料由鎳基合金轉向鈦合金甚至高溫合金。
展開 電機轉子、皮帶輪、齒輪、葉輪偏心的振動分析
相位分析，確定1X振動大是偏心矩引起的，還是其他如不平衡等1X振動源引起的。
H和V方向的相位差約0度或180度。偏心距產生的力都是非常定向的，不像在不平衡故障占優勢的情況中那樣，水平和垂直方向的相位差為90度。
航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析（三）
今天繼續研讀《航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析》之總體結構設計要求。
總體結構設計主要包括：
1、轉子結構設計
2、轉子支承方案設計
3、支承結構設計
4、承力系統設計
發動機轉子指的是轉軸、輪 盤、葉片及其連接結構組成的軸系，轉子系統指的是轉子與其支承結構組成的系統。其作用是承載高速旋轉所產生的的各種負荷：葉片及其自身的離心負荷、轉子扭轉的扭矩負荷、機動過載產生的彎矩以及軸向拉壓負荷等等。
轉子的機構特征參數包括：1、結構幾何特征：如長度、截面形狀、中心位置和慣性矩等。2、裝配工藝特征參數：如配合公差、壓緊力等參數。
發動機靜子承力系統（也稱為承力系統）是由多個轉子承力框架和承力機匣連接而成的結構，用于承受和傳遞作用在結構單元上的載荷。
轉子承力框架是指將轉子支點的載荷通過氣流通道傳至外機匣的構件。具體的部件指的是中介機匣，或擴壓器機匣，或渦輪級間機匣，或渦輪后承力機匣。具體采用哪個機匣作為轉子承力框架要是發動機的支點布置情況而定，具體的支點布置情況在后面章節會講解。
總體結構設計是根據總體氣動性能參數和所具有的設計經驗和水平，綜合考慮各部件之間的設計要求和難度，最終對整機進行結構設計上的平衡和優化。總體結構可以說直接影響各個部件研制的可行性和技術難度，總體結構設計是最關鍵、最基礎的設計。
下面分別就四大塊設計展開
1、轉子結構設計
轉子基本結構形式有三種：a鼓式b盤式c混合式
鼓式為圓柱形或圓錐形鼓筒，前后由安裝邊與前后軸頸把接，鼓式的優點是抗彎剛性好，結構簡單，加工方便；缺點為由于鼓筒在旋轉過程中離心力造成的周向應力就已接近材料的屈服強度，因此轉速不可能突破200m/s。
盤式為輪 盤與中心軸組成，輪 盤間多增加錐殼鼓筒來增加整體剛度。
展開 220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動力學分析，輸入主動輪、從動輪各類參數，考慮潤滑油溫度、潤滑油粘度系數等參數，輸出接觸壓力、接觸點速度、摩擦系數、對流傳熱系數等結果。程序已調通，可直接運 ￥54.9
220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動力學分析，輸入主動輪、從動輪各類參數，考慮潤滑油溫度、潤滑油粘度系數等參數，輸出接觸壓力、接觸點速度、摩擦系數、對流傳熱系數等結果。程序已調通，可直接運行。
航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析（四）
接上一節，本節為2 支承方案設計
轉子支承方案是根據轉子系統的結構設計方案和總體結構布局來確定各轉子軸承的分布和位置。因此其方案的設計直接影響整機結構、動力特性和結構質量分布等等。
轉子支承方案設計的主要工作內容為確定轉子軸承位置、軸承類型和聯軸器。目前的航空發動機支承方案中，高壓轉子一般采用2支點的支承方案，低壓轉子采用3支點的支承方案。在軸承類型的選擇上，每個轉子中只有一個具有止推定位軸承，即只有一個軸承起到軸向定位作用。為了縮短承力路線以及提高壽命，一般將止推軸承安排在安裝節附近，即風扇與高壓壓氣機之間。
在指定總體支承方案上應注意以下幾個方面的問題：
1、支承方案的選取應有利于發動機載荷的分布和傳遞。
2、支承方案的選取應有利于轉子變形、轉靜件間的間隙控制。
3、支承方案的選取應有利于結構間的振動隔離。
4、中介軸承的使用應注意在設計技術和工藝方面利弊的平和。
5、采用最少的支承保證轉子系統的動力特性可以滿足動力學設計要求。
6、支承方案的確定可以對關鍵界面具有良好的抗變形能力。
7、軸承類型和位置的確定應滿足裝配的要求。
展開 航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析（二）
繼續發動機三大部件：燃燒室。
燃燒室的作用是講燃料的化學能轉化為熱能的裝置，燃料在燃燒后講流過燃燒的工質溫度升高。燃燒室的結構一般包括擴壓器、火焰筒，燃油/氣管，噴油嘴，點火器等。
初期對于燃燒室的研究主要集中在消除排氣顆粒、碳氫化合物、一氧化碳上，避免火焰筒、渦輪積碳。在解決以上問題后又集中研究消除氮氧化物NOx（鬧克思）。因為隨著燃燒溫度的提高，不可避免會產生氮氧化物，受越來越嚴格的環保要求，各國都在積極進行低排放燃燒室的設計，目前比較先進的研究方向是滲氫、純氫燃燒。
渦輪
渦輪的設計路線是伴隨著材料性能的提升而發展的，可以說一代材料一代機。由于渦輪部分要兼顧冷卻、轉子支撐、轉子潤滑，所以渦輪部分的結構我認為是發動機中最為復雜的部分。工質在燃燒室流出后，首先經過高壓渦輪導向葉片，在經過高壓轉子葉片，低壓渦輪葉片，低壓渦輪轉子葉片。渦輪靜子葉片的材料發展歷程如圖所示
在材料滿足的同時，其內部氣流冷卻通道也異常復雜，復雜的設計結構催生出定向結晶、單晶鑄造等工藝技術，在發展結構材料本身的基礎上，同時引進熱障涂層技術，從一開始的鋁化合物到目前較為流行的陶瓷涂層。在材料、涂層工藝上，設計師們又開展了氣膜冷卻技術，冷卻氣流通過內部通道經由葉片上的冷卻孔流出。圖為美國普惠公司的氣體冷卻流路示意圖。
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Fidelity Automesh應用案例-Opra Turbines：燃氣輪機的氣體擴散分析和防爆
作者：燃氣輪機性能工程師 Darsini Kathirgamanathan 和首席燃燒工程師 Thijs Bouten - OPRA Turbines International BV
OPRA Turbines 使用額定功率為 1.85 MWe 的 OP16 系列燃氣輪機開發、制造、銷售和維護發電機組。根據應用和要求，可以在 OP16 燃氣輪機上安裝不同的燃燒系統。燃氣輪機發電機組采用集裝箱式包裝（如圖 1 所示），包括 OP16 燃氣輪機、燃料系統、發電機、控制系統、進氣口和通風系統。
CFD 模擬是 OPRA 設計過程中不可或缺的一部分。仿真用于分析和優化各個領域內的流動，包括燃燒、渦輪機械和氣體擴散分析。OPRA 一直在探索使用開源軟件包 OpenFOAM 來補充商業 CFD 軟件包。良好的網格對于執行 CFD 分析至關重要，而 OpenFOAM 受益于六邊形網格。OpenFOAM 有多種開源網格劃分工具，通常適用于簡單的幾何體。然而，由于有限的幾何導入、非直觀操作和有限的文檔，這些網格劃分工具很難用于真實（工業）幾何。
圖1：OPRA的OP16燃氣輪機發電機組
“ Fidelity Automesh 網格劃分工具 是 OPRA 的首選解決方案，因為它具有全六角和六角混合網格、自動網格劃分和直接導出到 OpenFOAM。”
Cadence 的網格劃分套件已在 OPRA 的設計和 CFD 方法中實施，如圖 2 所示。這些網格劃分工具是 OPRA 的首選解決方案，因為它們具有全六邊形和六邊形混合網格、自動網格劃分和直接導出到 OpenFOAM。Fidelity Hexpress 用于燃燒和氣體擴散分析，Fidelity Autogrid 用于渦輪機械。
展開 基于SimSolid的懸臂式斗輪堆取料機結構應力分析
技術鄰用戶: 我怎么能放棄〃??
第一次使用SimSolid這款CEA軟件，進行結構設計的計算分析。
一：模型分析導入
懸臂式斗輪堆取料機作為港口礦山常用運輸的煤炭機構，整體機構長約57m，寬11m，高23m，主要部件為底座，上支架，配重，大臂和運輸斗輪,通過電力驅動斗輪旋轉切削煤堆，再通過大臂上的運輸帶進行運輸。
使用Solidwork2016進行建模：
圖一、模型
圖二、模型
分析對象為分為兩個：
對象一：為懸臂式斗輪堆取料機的大臂
對象二：為懸臂式斗輪堆取料機整體機構在工作時的某一時刻結構的應力狀態
圖三、插件
直接在Solidwork2016中打開要分析的模型，SimSolid在安裝成功后會成為可用插件，在Solidwork2016工具欄中顯示，直接導入SimSolid即可進行分析即可使用。
展開 基于數值模擬的鈑制帶輪旋壓成形試驗研究及缺陷分析
鈑制帶輪殼體是汽車傳動系統上的一類關鍵零件，具有傳遞扭矩、穩定轉速和減振降噪等多功能集成。帶輪這類回轉體零件結構較為復雜，多通過薄板材旋壓成形。該成形工藝具有高尺寸精度、高材料利用率、少車削加工、低設備要求等多種優勢，逐步取代了過去精鍛、鑄機加工、沖壓脹形及沖壓焊接皮帶輪等方法。鈑制帶輪旋壓成形是通過旋輪沿徑向進給作用于坯料，使變形區材料沿軸向和徑向漸進塑性流動的成形過程。鈑制帶輪殼體零件在汽車零部件等制造行業應用前景廣闊，一般情況下成形過程分為旋壓增厚成形階段和旋齒成形階段，由于國內的鈑制帶輪旋壓成形技術并不成熟，在旋壓增厚成形階段多存在材料折疊裂紋等成形缺陷。文章針對某鈑制帶輪的旋壓成形過程開展相關研究，通過優化旋壓預制坯結構及成形過程，解決成形過程中零件上端過渡位置的材料折疊缺陷，并根據模擬結果成功進行生產試制。研究結果對旋壓帶輪工業生產具有一定的指導意義。
鈑制帶輪旋壓成形工藝分析
鈑制帶輪的結構特征
該帶輪的結構特征如圖1所示，帶輪材料為DD13鋼。基本力學性能如下：屈服強度325MPa，密度7.851g/cm3，彈性模量205GPa，泊松比0.29。零件結構特點為帶多楔齒，外壁厚度5.0mm，齒底到外壁內側距離1.68mm，齒頂圓角半徑均為0.30mm，帶輪高度為25.5mm，直徑為143.0mm。由于零件沖壓結構材料厚度多為3.0mm，故母材厚度選擇為3.0mm。綜合考慮旋壓后車加工同軸度要求和細節A中齒結構尺寸，該帶輪旋齒前最小壁厚應不小于3.4mm。
圖1 五楔帶輪結構示意圖
成形工藝分析
對于存在上下凸筋和多楔齒結構的帶輪復雜外壁，結合零件特征結構旋壓成形工藝要求，并從節約材料和減少工藝步驟角度考慮，采用旋彎增厚成形工藝使板坯外緣一次增厚。整形后，確保其滿足后續零件旋齒成形的厚度要求。
展開 燃氣輪機低壓渦輪壓氣機轉子動力學分析
本文研究的對象是該型燃氣輪機低壓渦輪壓氣機轉子, 通過對轉子-支承建模, 使用SAMCEF專業轉子動力學分析軟件, 采用有限元素法分析了其轉子動力學特性, 包括轉子的臨界轉速計算、穩態不平衡響應分析、轉子穩定性分析等。驗證了其在工程應用方面的可用性及可靠性, 同時得出了分析其動力學特性的基本方法及結論。
1 結構簡介
該型燃氣輪機低壓渦輪壓氣機轉子呈軸流輪轂式整體結構, 它由9級低壓壓氣機和1級低壓渦輪組成, 低壓壓氣機與低壓渦輪之間通過低壓渦輪軸連接并以花鍵傳遞扭矩(見圖1)。0 ～ 8級低壓壓氣機輪盤、葉片材料為鈦合金;低壓渦輪盤、葉片材料為高溫合金;低壓渦輪軸材料為馬氏體不銹鋼。低壓渦輪壓氣機轉子呈3點支承結構, 前支承采用徑向止推滾珠軸承, 支承點位于壓氣機0級輪盤前段, 由彈性支承、擠壓油膜阻尼器、滾珠軸承組成;中間支承采用滾柱軸承, 由擠壓油膜阻尼器、滾珠軸承組成, 支承點位于低壓壓氣機后軸徑后段;后支承采用滾柱軸承, 由彈性支承、擠壓油膜阻尼器、滾珠軸承組成, 支承點位于低壓渦輪軸后段。
2 計算模型
該型燃機低壓渦輪壓氣機轉子的3D模型較大,這將導致在網格劃分以及計算過程中花費大量時間,因此我們對本機組的計算采用2D軸對稱模型。在總體直角坐標系下建立二維軸對稱單元, 其種類有3節點或高階6 節點的三角形單元、4 節點或高階8 節點的四邊形單元。每個節點有9個自由度, 前6個自由度與梁單元一樣, 分別為沿旋轉軸線方向的拉伸和扭轉, 以及由彎曲而引起的其他2個方向的線位移和角位移。另外, 3個自由度與旋轉軸的橫截面變形有關, 分別為拉伸引起的徑向位移和彎曲引起的2個切向位移。同時, 使用這類單元可以很好地模擬轉子的“渦動效應” 。
建立總體直角坐標系(X , Y , Z )和局部圓柱坐標系(er, z , eθ)。
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