abaqus旋轉葉片的案例
螺旋槳葉片的旋轉過程模擬 ￥20
螺旋槳葉片的旋轉過程模擬
旋轉機械葉片的離心力有限元分析
工業設備中有大量的旋轉機械，如風機，壓縮機，離心機，汽輪機等設備，由于比較的高的旋轉速度，其旋轉產生的離心力對結構的作用就無法忽略。在對旋轉機械來進行有限元分析時，因旋轉而產生的慣性載荷離心力對其本體的靜，動態特性有著非常的大影響。下面就離心力如何在WELSIM中實現做一個說明。
1. 實物
離心式旋轉機械的葉片，這是一個加工打磨好的離心式旋轉機械葉片，葉片是焊接在圓盤上的，已經打磨完畢。中間的通孔用于轉軸的鏈接的。一般用于連接驅動機構，如電機或汽輪機等。
2. 幾何模型
我們在CAD軟件中建立一個類似的結構，并將STEP格式的模型導入WELSIM中，得到如下模型
3. 網格劃分
這里我們使用的是tet10的單元，全自動網格劃分，共生成12546個節點，6223個四面體單元。
4. 邊界條件與載荷
WELSIM提供了常用的邊界條件，同時也提供了用于體現離心力的角速度體力。
給結構施加轉動速度，本質上就是施加了離心力，即
F = mrw^2
由該公式可知，我們輸入的轉動速度，是公示中的w，該公式中的r是模型中的任意一點到轉軸的距離，因此要定義轉動速度載荷，必須要確定轉軸位置。
這里設置角速度的大小為100 rad/s，以風機軸為中心轉軸位置。
固定一下風機葉片轉軸
5. 結果及評定
離心旋轉葉片的有限元分析結果如下圖所示。綜合變形的最大值為1.880e-6，可見在目前的轉速，材料和設計下，結構的變形是非常小的。
Von-Mises應力分布，最大值為3.140e6，大小也是在鋼材的許用應力以內的。可以看到應力集中位置在葉片與轉盤的焊接頭尾部位。
展開 旋轉機械葉片的模態有限元分析
葉片設計對于旋轉機械的運行起著重要的作用。如在渦輪整機運行期中，隨著渦輪機轉速的增加，離心力也會增加，有時運轉環境是高溫，在這種高壓高溫的工況下，渦輪機葉片的設計就格外重要。
對于旋轉設備，除了必要的動靜平衡要求，有限元仿真方法還可以對葉片的振動和強度進行分析，還可以通過模態分析來了解葉片的振動與動態運行特性。
通用有限元軟件WELSIM就提供了模態分析功能。只需要簡單的設置，用戶可以方便、快速、準確的得到結構件的固有頻率和振型。下面我們以渦輪機葉片為例，看看如何對其進行模態分析。
打開WELSIM軟件后。首先設置材料屬性。添加一個材料節點，并命名為myMat，設定楊氏模量為9.7e7 kg/(mm s2)，泊松比0.3，質量密度4.72e-6 kg/mm3。這是一個鈦合金的材料。
設置分析類型，在FEM項目節點屬性中，設置分析類型為模態（Modal）。
通過導入STEP文件來建立一個轉子的模型。并賦予myMat材料屬性。如圖所示：
在網格設置中，選用高階（Quadratic）單元和高密度（Very Fine）網格。共生成了483,163個節點，281,050個Tet10單元。
對于沒有約束的三維結構，前6階的固有頻率為零。為了解實際工況下葉片的固有頻率和振型，在葉片與轉子連接處添加約束。如圖所示，
點擊求解按鈕。系統默認是計算前6階模態，所以我們添加6個變型結果節點，來分別查看振型。
一階振型，固有頻率為2286.3Hz。
二階振型，固有頻率為3201Hz。
三階振型，固有頻率為5206.1Hz。
四階振型，固有頻率為5744Hz。
展開 改良楔形葉片旋轉空化器水動力學特性數值模擬分析
超空泡形態穩定，可以廣泛應用于工程實際：產生的超空泡覆蓋于航行體表面，將與航行體表面接觸的液體變為密度和黏度小得多的氣體，從而實現水下航行體的減阻[3]；超空泡表面高效的傳熱傳質過程可以應用于海水淡化領域，例如 Likhachev 等[4-5] 應用自然超空泡原理提出了一種新型的海水淡化技術，即利用旋轉空化器形成并維持穩定的超空泡形態，通過對從超空泡內抽取的蒸汽進行冷凝而得到淡水。
在針對超空泡的實驗研究中，超空泡一般通過高速射彈（物體在靜水中運動）或是高速來流沖擊（水流沖擊靜止物體）這 2 種方式來產生[6]，前者往往需要有很高的射彈速度，穩定性難以控制且運動參數測量困難[7]，后者則需要借助龐大的水洞試驗系統[8]。旋轉空化器是一種通過高速旋轉的葉片在水中產生超空泡以滿足不同工程實際應用的裝置，可以應用于海水淡化、污水處理等領域，相比前面的 2 種方式，旋轉空化器可以在較小的受限空間內持續產生穩定的超空泡，其系統體積小、易于控制和利用[4]。本研究團隊曾針對不同葉片數的旋轉空化器開展研究，例如，曾針對四葉片楔形葉片旋轉空化器進行數值仿真，并研究了減速板對旋轉空化器的作用[9-10]；針對雙葉片空化器的核心部件—楔形葉片進行改型設計，通過對比 2 種改型葉片和原型葉片的性能，從空化器形成的空泡尺寸和空化強度的角度出發，確定了優化性能的改良方案[11]。為了確定葉片改良帶來的影響，本文擬通過三維定常數值模擬計算對這一改良楔形葉片旋轉空化器的水動力學特性開展深入研究，并與原型葉片的水動力學特性進行對比分析，得到不同轉速下葉型對旋轉空化器水動力學特性的影響規律，以為旋轉空化器的設計和應用提供參考。
1 計算模型
圖 1 所示為本文所研究旋轉空化器楔形葉片的原始葉型和改良葉型的橫截面。
展開 
12/9 案例分析：旋轉機械葉片多學科優化設計
本案例主要介紹了基于Ansys專門優化軟件optiSLang、旋轉機械氣動仿真軟件CFX和結構仿真軟件Mechanical對某軸流風扇葉片進行參數化優化的過程；優化目標為在固定轉速和背壓條件下，盡可能增大風扇流量并保證風扇的最大應力不超過限定值。通過該案例可掌握在Ansys軟件體系下進行風扇葉片設計、仿真和多學科優化的一般流程和方法。
AI神經網絡在旋轉機械葉片設計、仿真及優化中的應用。
本文介紹了使用AI神經網絡進行旋轉機械葉片設計、仿真和優化的方法。通過建立神經網絡模型，實現了對葉片性能的準確預測和優化。本文的研究結果表明，AI神經網絡能夠有效地應用于旋轉機械葉片的設計、仿真和優化過程，并可提高葉片的性能和效率。
旋轉機械葉片是各種動力設備的關鍵部件，如航空發動機、燃氣輪機、壓縮機等。這些設備的性能和效率往往受到旋轉機械葉片的設計和性能的影響。因此，如何提高旋轉機械葉片的性能和效率是當前研究的熱點問題。傳統的旋轉機械葉片設計方法通常基于經驗或試驗，不僅耗費大量時間和資源，而且不能保證設計的最優性。因此，研究人員嘗試利用人工智能技術，特別是神經網絡技術，對旋轉機械葉片進行設計和優化。
近年來，國內外研究者對旋轉機械葉片設計、仿真和優化方法進行了廣泛研究。傳統的旋轉機械葉片設計方法主要基于經驗公式和試驗方法，如采用流體力學、熱力學和結構力學等相關理論進行葉片設計和優化。然而，這些方法往往存在耗時長、成本高、無法保證最優性等問題，因此限制了其應用范圍。近年來，隨著人工智能技術的發展，特別是神經網絡技術的應用，為旋轉機械葉片的設計和優化提供了新的解決方案。
神經網絡是一種模擬人腦神經元網絡的結構和功能的計算模型，具有自學習、自組織和適應性等特點。在旋轉機械葉片設計、仿真和優化中，神經網絡可以用于建立模型，實現對葉片性能的預測和優化。本文采用深度學習框架下的卷積神經網絡（CNN）和循環神經網絡（RNN）相結合的方法，建立了一個多層次、多尺度的神經網絡模型，用于旋轉機械葉片的設計、仿真和優化。
結合神經網絡進行葉片優化設計主要有以下幾方面內容：
1) 應用神經網絡模型：當模型經過足夠的訓練和驗證后，可以將其應用于新的旋轉機械葉片的設計。
展開 ANSYS_BLADEMODELER_V10.0 旋轉機械和葉片設計
Intergraph.SmartPlan.Spoolgen.Isometrics.2014
ANSYS_BLADEMODELER_V10.0 旋轉機械和葉片設計
Mentor.Graphics.AMS.v2010.2a.Linux64 1DVD
eVision v6.0
FEMtools v3.3 (有限元分析與測試分析軟件)
Naima 3E Plus v4.1 Build 30611 1CD
REFORM-3PC.V7.0 烴類蒸汽轉化爐的爐膛截面評級程序
Coventorware MEMS+ 2.1 Win32 1CD
Nanjing.Swansoft.CNC.Simulator.v7.1.1.2 斯沃數控仿真軟件
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PC.CRASH.v8.0交通事故再現
AVEVA.PDMS.V12sp2.1
Siemens Simatic PCS7 v8.2-ISO 2DVD
Elite.Software.Chvac.v7.01.41
LUSAS.FEA.V14.1\
Oasys Frew v19.2.7 1CD
Centeressentialmacleod
GoCAD
展開 旋轉機械：利用STAR CCM+進行渦輪冷卻葉片氣熱耦合計算
目前，先進的燃氣渦輪發動機渦輪燃氣進口溫度已經達到1800~2050K，遠遠超過了材料的可承受溫度，所以必須采用有效的冷卻方式來降低葉片溫度。
本文將演示利用中文版STAR CCM+軟件進行渦輪冷卻葉片氣熱耦合計算的工作過程，計算模型源自STAR CCM Online公眾號的文章：渦輪葉片冷卻。葉片為靜止導葉，內部帶有兩彎三通道的冷卻冷卻結構，前緣通道布置了擾流肋，尾緣通道有圓形的擾流柱，冷氣僅從上緣板的排出，冷氣與燃氣不摻混。計算模型為分為三個域，分別是燃氣、冷氣和固體葉片。葉片和燃氣域兩側均為旋轉周期面。
1.模型導入
新建模擬—選擇并行—邏輯處理器數量（16核）—文件—導入—導入面網格文件“blade.dbs/coolflow.dbs /hotflow.dbs”
2.幾何處理
壓印
為創建交界面共節點網格，必須對不同實體進行壓印操作。操作過程：幾何—操作—新建—布爾運算—壓印—分別壓印“blade/coolflow”和“blade/hot.flow”。
創建周期
計算模型為單個葉片，兩側為周期性邊界，需在幾何操作中創建周期，以便形成共節點網格（與壓印類似）。操作過程：按Ctrl多選blade表面中的Per1/Per2，右鍵創建周期。在接觸—周期轉換中設定成旋轉，燃氣周期域設置方法相同。
3.區域及邊界條件
將幾何中的零部件分配給區域，并自動創建接觸模式界面。
燃氣域
a. 流體入口速度邊界[350, 0, -99]m/s
b. 流體入口溫度邊界：使用表（r）導入溫度場。（首先在工具—表中，將csv文件導入）
c. 流體壓力出口：0 Pa
冷氣域
a.
展開 流體沖擊作用下葉片的開合并繞軸心旋轉的運動過程 ￥30
計算結果文件是付費的，本案例所有設置都包含在計算文件(case文件)中，適合想要學習滑移網格、重疊網格混合使用的同學下載學習。
『分享』大型旋轉機械葉片-軸彎扭耦合振動問題的研究
摘 要: 隨著大型旋轉機械葉片長度的增加, 葉片彎曲振動與軸扭轉振動的耦合程度越來越強。目前人們大
多是將兩者分開來研究, 具有一定的局限性。為了深入研究葉片2軸耦合系統動力特性, 提出了改進阻抗匹配
方法, 這種方法可以分析具有任意多葉片數目的葉片2軸耦合系統動力特性。應用該方法研究了耦合振動對葉
片彎振和軸扭振固有頻率的影響, 得出了一些新結論。這些結論可以直接應用于機組的設計和故障診斷
大型旋轉機械葉片-軸彎扭耦合振動問題的研究.PDF
ABAQUS案例-旋轉對稱子模型分析及旋轉對稱模型在溫度場和過盈裝配下的應力位移分析與過約束檢查 ￥3
旋轉對稱分析可以大大降低工作量以及計算量，本實例（附件中inp文件）演示了在何種情況下以及如何采用旋轉對稱子模型進行整結構分析。本實例中采用了旋轉對稱子模型分析結構在溫度場和過盈裝配下的應力位移分布及計算過盈面總裝配作用力。并演示了如何避免過約束以及如何在局部坐標系下查看應力和位移。
Abaqus旋轉車削案例
計算過程包含兩個Step：
Step-1：工件旋轉加速階段；
Step-2：車削階段。
這兩個階段均采用“Dynamic, Temp-Disp, Explicit”分析類型，工件材料考慮了塑性、Johnson-Cook影虎、Johnson-Cook失效等，刀具采用了Rigid 。
abaqus中旋轉角度？
abaqus中我想給個長方體兩端面固定，然后給長方體除了兩端面添加旋轉角度，這個長方體會發生變形，最后想看變形后的力？該如何做？
abaqus中旋轉角度？
abaqus中我想給長方體兩端面施加固定約束，除了長方體兩端面添加旋轉角度，看長方體發生變形，最后看變形中的力？該如何設置？
基于ABAQUS的旋轉周期對稱結構振動仿真
ABAQUS是一款功能強大又方便操作的通用有限元仿真軟件。本文主要介紹ABAQUS在旋轉周期對稱結構仿真中的便捷性。在ABAQUS環境下，通常我們都對結構的強度和振動進行仿真時，都將整個結構模型進行網格劃分，然后進行整體分析。但對于一些結構如光盤、風扇、輪胎，甚至是汽輪機轉子等的旋轉周期對稱結構，我們則不必對整個模型進行建模，而是可以截取其中的一個扇區，將其作為計算模型，進行適當的設置便可進行整個模型的振動仿真。
以一個空心盤為例。如下圖所示：
若我們對這個模型進行強度與振動仿真，我們只需截取其中的一個扇區，如截取其中1/72（即5°）的扇區如下圖：
將其導出并劃分好網格，再導入ABAQUS中，設置旋轉周期對稱條件便能仿真整個盤的振動了。具體視頻操作見鏈接：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10169
在這給出視頻中的相應結果：
一階一節徑振型
一階二節徑振型
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