ansys計算臨界轉速
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys計算臨界轉速的實例教程
ANSYS臨界轉速計算算例
根據幾何模型建立有限元模型，轉子主體部分（盤、軸）采用SOLID45單元，支承采用彈簧—阻尼單元COMBIN14。彈簧—阻尼單元的末端約束所有自由度。為了避免軸向的剛體位移，將彈簧—阻尼單元始端的軸向自由度約束。
關于轉子動力學中臨界轉速的計算以及Campbell圖的繪制請看幫助文檔中第247和第254個例子。這兩個例子有問題的詳細描述和命令流，你對照著命令流看一下。如果有不明白的再聯系我。
ANSYS臨界轉速計算算例.doc
1. 振型
2. 坎貝爾圖
轉子升速過程中應盡量迅速、平穩地通過臨界轉速，避免在臨界轉速附近停留。因此對臨界轉速的計算和分析是轉子動力學的主要內容之一。一般情況下，單個多自由度振動機械結構的通用動力學方程為：
式中：M為系統的質量矩陣；C為系統的阻尼矩陣；K為系統的剛度矩陣；u為廣義矩陣坐標矢量；F為作用在系統上的廣義外力。
轉子運動過程中要考慮其陀螺效應和旋轉阻尼，因此轉子系統動力學的方程應為：
式中：G為轉子的陀螺矩陣；S為轉子的阻尼矩陣。
由式(1)、式(2)得到的F均為非對稱矩陣[11,12]。目前，類似汽輪機轉子這樣比較復雜的結構系統，一般采用矩陣法和有限元法進行計算。而在實際計算中，用矩陣法進行求解的計算量非常大，尤其是汽輪機為多級輪盤轉子，求解過程更加困難。因此，筆者主要采用有限元法，通過SolidWorks軟件建立模型并進行分析[13],確定轉子的臨界轉速和振型。
2 轉子臨界轉速的仿真計算
2.1 模型建立
該給水泵汽輪機轉子的額定轉速為5 400 r/min, 轉子為整鍛式，共有6級葉片，前后軸徑處采用1個橢圓油潤滑軸承作為支撐。由于葉片建模難度較大，并且劃分網格時較為復雜，尤其是第5、第6級葉片為變截面彎扭形式，進一步增大了工作量，網格局部細化更加費時費力，因此有必要對葉片進行簡化。由于不適當的簡化會使得轉子模型不能真實反映轉子實際的結構及質量分布情況，所以在簡化過程中，設計人員經過反復對比驗證，確定了最佳的簡化方案，簡化模型見圖1。
圖1 給水泵汽輪機轉子簡化模型
參數設置的主要過程[14,15] 如下：
(1) 定義材料屬性。
給水泵汽輪機轉子的材料為30Cr2Ni4MoV,彈性模量為 2.06×1011 N/m2,泊松比為0.26, 質量密度為8 000 kg/m3。
(2) 設置約束條件。
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；采用克雷洛夫函數法，柔度系數法和Riccati傳遞矩陣法，分別計算了高速泵中間軸，高速軸轉子系統的臨界轉速：利用專業轉子動力學有限軟件Samcef Rotors，建立中間軸，高速軸轉子系統一維梁單元模型，通過偽模態法對轉子系統進行動力學計算與分析，得到轉子系統的固有頻率與模態振型；利用隨機振動試驗法中錘擊法分別測量了中間軸，高速軸轉子系統的頻率以及利用模態法分別測量了中間軸和高速軸的模態振型；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，高速軸轉子系統進行深入分析與研究。由于轉子系統的復雜性，模型的簡化，邊界條件的選取及彈性支承的選擇等因素，會造成轉子系統各階臨界轉速有一定的誤差，但是可預估轉子系統發生共振的轉速范圍，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 1，29為兩個端點，為軸承處
D,1,UY
D,1,UZ
D,29,UX
D,29,UY
D,29,UZ
以下采用gui操作，模態擴展為四階
ansys計算結果和理論計算誤差為0.33%
沒有考慮陀螺效應，不知道對不對，請高手指點。
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摘 要：針對所確定的轉子，采用SolidWorks軟件進行模擬仿真。結果表明：與仿真結果、高速動平衡試驗結果相比，汽輪機轉子前后軸承測點的臨界轉速都在工程允許的5%的誤差范圍內。汽輪機轉子前后軸承測點的振動變化趨勢與高速動平衡試驗結果基本一致，驗證了仿真模擬方法的正確性，為高速工業汽輪機轉子的快速開發奠定了基礎。
關鍵詞：工業汽輪機;臨界轉速;仿真計算;高速動平衡;
隨著國家
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，在運轉時經常由于轉軸的彈性轉子偏心而發生橫向彎曲振動。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的臨界轉速，從而將系統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軟件就可以根據模型來計算臨界轉速
多軸轉子分析與獨立轉子分析基本相同，需要注意的是提前將各轉子的轉動部件用Named selections定義好。 在不同的載荷步，多軸轉子的轉速比可以改變，但轉速隨載荷步為升序。
1. 問題描述
如下圖所示的多軸轉子，轉子1和轉子2位于XZ平面，轉子3與前者不在一個平面中。各轉軸長度和軸徑以及圓盤厚度和半徑等見圖b、圖c，約束與連接如圖a所示。各轉子間的轉速比為1:3:2，各軸承剛度K11均為
轉子是各種轉動機械中轉動部件的力學通稱。轉子動力學是一門應用性學科，它研究轉子的各種動力學特性和動力學現象，是轉動機械動力學問題的核心內容。主要研究轉子-支承系統在旋轉狀態下的振動、平衡和穩定性的問題，尤其是研究接近或超過臨界轉速運轉狀態下轉子的橫向振動問題。轉子是渦輪機、電機等旋轉式機械中的主要旋轉部件。
轉子動力學的研究內容主要有以下5個：
臨界轉速
通過臨界轉速的狀態
1. 振型
2. 坎貝爾圖
基于SAMCEF Rotor 的高速泵轉子臨界轉速分析.pdf
1.pdf
使用BEAM188，MASS21和COMBIN14單元建立模型：
施加邊界條件，固定軸承末端，約束軸上節點的繞軸轉動和沿軸移動自由度：
求解并畫campbell圖：
使用GET命令得到臨界轉速和對應進動方向：
ANSYS臨界轉速計算算例.doc
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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；采用克雷洛夫函數法，柔度系數法和Riccati傳遞矩陣法，分別計算了高速泵中間軸，高速軸轉子系統的臨界轉速：利用專業轉子動力學有限軟件Samcef Rotors，建立中間軸，高速軸轉子系統一維梁單元模型，通過偽模態法對轉子系統進行動力學計算與分析，得到轉子系統的固有頻率與模態振型；利用隨機振動試驗法中錘擊法分別測量了中間軸
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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；采用克雷洛夫函數法，柔度系數法和Riccati傳遞矩陣法，分別計算了高速泵中間軸，高速軸轉子系統的臨界轉速：利用專業轉子動力學有限軟件Samcef Rotors，建立中間軸，高速軸轉子系統一維梁單元模型，通過偽模態法對轉子系統進行動力學計算與分析，得到轉子系統的固有頻率與模態振型；利用隨機振動試驗法中錘擊法分別測量了中間軸
