多軸轉子的案例
轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速 ￥49
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1E9N/m，K22均為2E9N/m。對此轉子系統進行模態分析和臨界轉速計算。(注：本例引用《ANSYS結構動力分析與應用》P291的6.4.4小節)
多軸轉子的構造
2. 結果分析
在WB中，采用Beam188單元模擬得到前4階振型如下：
多軸轉子的一階振型
多軸轉子的二階振型
多軸轉子的三階振型
多軸轉子的四階振型
當前版本的WB（19.2版本）并不提供多軸轉子的坎貝爾圖生成，可以通過插入命令流或者把模擬結果導入APDL里面查看各個轉子的坎貝爾圖，由于多個轉子之間相互耦合作用，會出現較多與轉速無關的振動模態，讀者亦可手動提取關心的轉速數據繪制坎貝爾圖 。
得到各轉子的坎貝爾圖如下，同時可以得到各轉子的臨界轉速。
轉子1的坎貝爾圖
轉子2的坎貝爾圖
轉子3的坎貝爾圖
同時可以提取各階振型的軸心軌跡。
多軸轉子軸心軌跡1
多軸轉子軸心軌跡2
3. 分析過程
根據所給的尺寸建立多軸轉子線體模型，轉軸和圓盤一同由線體建立。
展開 有沒有人用Dynamics R4？ 自己整理的一個關于Dynamics R4的介紹。。。
三．Dynamics R4
Dynamics R4程序系統設計的初衷是為了解決一個寬譜的線性與非線性態多軸轉子動力學問題。研究的對象是燃氣渦輪發電機、發電廠、空氣壓縮機，起重機、渦輪膨脹機、渦輪泵總成，以及各種齒輪傳動系統。DYNAMICS R4 程序系統可以用在航空引擎設計、開發和操作的不同平臺上。它也可以用于基于振動診斷的仿真。
1. DYNAMICS R4總體特點：
（1）豐富多樣的標準線性和非線性單元用于仿真復雜轉子裝置。
（2）高速的計算能力。
（3）數值積分的自動時間推進策略。
（4）多種對于結果可視化的方式。
（5）允許創建一個屬于自己的材料數據庫。
（6）多于50種分別來源于不同出版物、論文、手冊和教材的模型和解決方案的案例。
2. 功能介紹：
（1）多軸轉子結構的仿真、不限數量的軸和案例。
（2）子系統的空間位置（旋轉軸的自由度方向）-同軸、非聯合以及交叉。
（3） 模型的慣性、剛度、阻尼、負載等參數分析以及用戶定義的不同變化規律。
（4）不同的穩態和非穩態負載—非平衡、簡諧負載、周期性負載、脈沖負載、任意負載等、氣動負載。
（5） 具有重量和靜態負載轉子系統的計算、計算具有不同傳動連接的多軸系統。
（6）通過組件模式合成到FEM（NASTRAN,ABACUS,ANSYS等）程序里進而仿真動力系統部分。
（7）具有任意齒輪系（螺旋、斜角）的多軸系統的仿真。
3. Dynamics R4的功能特點：
（1）多類型轉子參考模型：軟件中提供的多種轉子基本模型可以用來組裝或更改參數分析。
展開 關于Dynamics R4的介紹
三．Dynamics R4
Dynamics R4程序系統設計的初衷是為了解決一個寬譜的線性與非線性態多軸轉子動力學問題。研究的對象是燃氣渦輪發電機、發電廠、空氣壓縮機，起重機、渦輪膨脹機、渦輪泵總成，以及各種齒輪傳動系統。DYNAMICS R4 程序系統可以用在航空引擎設計、開發和操作的不同平臺上。它也可以用于基于振動診斷的仿真。
1. DYNAMICS R4總體特點：
（1）豐富多樣的標準線性和非線性單元用于仿真復雜轉子裝置。
（2）高速的計算能力。
（3）數值積分的自動時間推進策略。
（4）多種對于結果可視化的方式。
（5）允許創建一個屬于自己的材料數據庫。
（6）多于50種分別來源于不同出版物、論文、手冊和教材的模型和解決方案的案例。
2. 功能介紹：
（1）多軸轉子結構的仿真、不限數量的軸和案例。
（2）子系統的空間位置（旋轉軸的自由度方向）-同軸、非聯合以及交叉。
（3） 模型的慣性、剛度、阻尼、負載等參數分析以及用戶定義的不同變化規律。
（4）不同的穩態和非穩態負載—非平衡、簡諧負載、周期性負載、脈沖負載、任意負載等、氣動負載。
（5） 具有重量和靜態負載轉子系統的計算、計算具有不同傳動連接的多軸系統。
（6）通過組件模式合成到FEM（NASTRAN,ABACUS,ANSYS等）程序里進而仿真動力系統部分。
（7）具有任意齒輪系（螺旋、斜角）的多軸系統的仿真。
3. Dynamics R4的功能特點：
（1）多類型轉子參考模型：軟件中提供的多種轉子基本模型可以用來組裝或更改參數分析。
展開 有限元軟件samcef
Samcef包括通用有限元分析軟件，如前后處理軟件Samcef Field、線性分析軟件Samcef Linear和非線性分析軟件Samcef Mecano等，以及很多特定的專業軟件，如轉子動力分析軟件Samcef Rotor，風力發電結構分析軟件包Samcef Wind Turbine，機床結構分析軟件包Samcef Machine Tools，多物理場耦合分析軟件包Samcef Oofelie，高壓電纜靜動力學分析軟件Samcef Cable等。其中轉子動力分析模塊Samcef Rotor是目前世界上唯一的單軸或多軸轉子動力學特性大型有限元分析軟件。
SL102-02-Finite_Element-A.pdf
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有限元軟件samcef
Samcef包括通用有限元分析軟件，如前后處理軟件Samcef Field、線性分析軟件Samcef Linear和非線性分析軟件Samcef Mecano等，以及很多特定的專業軟件，如轉子動力分析軟件Samcef Rotor，風力發電結構分析軟件包Samcef Wind Turbine，機床結構分析軟件包Samcef Machine Tools，多物理場耦合分析軟件包Samcef Oofelie，高壓電纜靜動力學分析軟件Samcef Cable等。其中轉子動力分析模塊Samcef Rotor是目前世界上唯一的單軸或多軸轉子動力學特性大型有限元分析軟件。
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展開 Samcef轉子動力學及其他軟件包簡要介紹
Samcef轉子動力學及其他軟件包簡要介紹
西門子專業分析軟件LMS Samcef Rotors
Samcef軟件系西門子的軟件產品，起源于比利時samtech公司，2013年LMS公司加入到西門子，成為西門子PLM旗下的一個仿真與測試業務部門，憑借其在測試，振動噪聲，一維仿真和三維仿真等領域的特有技術服務于航空，航天，汽車，通用機械等工業領域。
Samcef系列軟件是世界上廣泛使用的有限元分析軟件，samcef包括通用有限元分析軟件，如前后處理軟件samcef field，結構分析，熱分析和拓撲優化分析等軟件包，以及很多特定的專業軟件，如專業轉子動力分析軟件包，風力發電結構分析軟件包，機床結構分析軟件包，線纜靜動力分析軟件包，其中samcef rotor軟件包是目前世界上唯一的單軸或多軸轉子動力學大型有限元分析軟件。
北京東方極峰科技有限公司.pdf
展開 轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析 ￥49
1 問題描述
如下圖所示的轉子和支承結構，材料的彈性模量為200GPa，密度為7800kg/m3，泊松系數為0.3，支承結構與轉子之間為軸承支撐，垂直面上兩個方向的支撐剛度分別為8E6N/m和3E6N/m，暫不考慮阻尼的影響。求該轉子系統的渦動頻率、振型、臨界轉速。
轉子系統有限元模型
2 結果分析
對于該復雜的轉子結構，采用SOLID186單元來模擬，支承結構與轉子之間在徑向采用COMBI214來模擬軸承、在軸向采用COMBIN14來約束軸向的位移。由于考慮了支承結構，振動模態較單純的轉子結構豐富，如支承結構本身的振動模態、支承與轉子結構同時振動的模態等，也會出現較多與轉速無關的振動模態。與渦動無關的振動，在坎貝爾圖上會出現某些無“FW”或“BW”標志的頻率曲線。
不考慮支承結構的結果如下：
有支承結構的結果如下：
有支承結果的振型模態更豐富：
3 分析過程
首先把轉子結構的體選擇上，用Named Selections命名為rotor。
轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析
轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速
轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用
轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析
轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析
轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬
轉子動力學系列（四）：不同軸承單元對比（COMBIN14和COMBI214）
轉子動力學系列（三）：不同建模單元對比（BEAM188與SOLID186）
轉子動力學系列（二）：不平衡響應分析
轉子動力學系列（一）：臨界轉速與坎貝爾圖
展開 轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析 ￥29
具體命令流如下：
轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析
轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速
轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用
轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析
轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析
轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬
轉子動力學系列（四）：不同軸承單元對比（COMBIN14和COMBI214）
轉子動力學系列（三）：不同建模單元對比（BEAM188與SOLID186）
轉子動力學系列（二）：不平衡響應分析
轉子動力學系列（一）：臨界轉速與坎貝爾圖
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轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析
轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速
轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用
轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析
轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析
轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬
轉子動力學系列（四）：不同軸承單元對比（COMBIN14和COMBI214）
轉子動力學系列（三）：不同建模單元對比（BEAM188與SOLID186）
轉子動力學系列（二）：不平衡響應分析
轉子動力學系列（一）：臨界轉速與坎貝爾圖
展開 軸承-轉子類型知多少？
DyRoBeS軟件中Example，包含各型軸承-轉子系統的動力學特性分析，內容全面詳細，可作為入門自學案例。本文選取部分案例，專門介紹軸承-轉子模型類型。
一、關于表格參數化建模
DyRoBeS軟件對軸承-轉子系統的建模采取表格參數化形式，如下圖所示，在Rotor Bearings System Data中有許多選項，每個選項對應一個表格。下圖展示的是轉子建模，可以建立單軸、雙軸、多軸轉子，按轉子實際模型給定單元、節點、材料、長度、內徑、外徑等即可。表格參數化建模簡單快捷，易于修改，只需修改表格中某個或者某幾個值，即可實現模型的快速修改優化。這也是DyRoBeS軟件在建模方面的顯著優勢之一。
二、表格參數化建立的軸承-轉子模型
在DyRoBeS軟件中Example中，有近200個各轉子模型，下圖展示了部分模型文件。
展開 轉子動力學系列（三）：不同建模單元對比（BEAM188與SOLID186） ￥29
算例源文件見付費內容
轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析
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轉子動力學系列（一）：臨界轉速與坎貝爾圖
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轉子動力學系列（一）：臨界轉速與坎貝爾圖 ￥19
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轉子動力學系列（一）：臨界轉速與坎貝爾圖
展開 轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用 ￥39
3模型建立
分析項目圖如下所示：
在Engineering Data設置好材料屬性，導入面體模型，設置其厚度為0.001mm；點擊第一個Surface Body右鍵插入command，輸入“mat1 = matid”，同理第二個、第三Surface Body分別輸入“mat2 = matid”，“mat3 = matid”
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轉子動力學系列（一）：臨界轉速與坎貝爾圖
展開 轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬 ￥9
N/m
r,2,%k11%,%k22%,%k12%,%k21%,2e3,5e3
rmore,-4e3,3e3
4 Workbench模擬過程
轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析
轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速
轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用
轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析
轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析
轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬
轉子動力學系列（四）：不同軸承單元對比（COMBIN14和COMBI214）
轉子動力學系列（三）：不同建模單元對比（BEAM188與SOLID186）
轉子動力學系列（二）：不平衡響應分析
轉子動力學系列（一）：臨界轉速與坎貝爾圖
展開 SAMCEF for Rotor Pre/Post Processor 介紹
Samcef for rotor是世界上唯一的單軸或多軸轉子動力學大型有限元分析軟件。Samcef Rotor可以進行轉子系統的建模，阻尼與無阻 尼轉子臨界轉速、轉子穩定性、不平衡響應分析及瞬態響應分析、彎扭耦合分析。Samcef Rotor軟件的主要特點： 基于三維圖形界面 Samcef Field，與大型CAD系統有接口，可以直接讀取CAD幾何模型; 基于有限元方法的軟件系統，是目前世界上唯一的大型商業化軟件。在渦 輪機行業擁有眾多的用戶，例如法國的SNECMA，英國的ROLLS-ROYCE，法國的 ALSTOM和瑞典的ABB等著名公司; 可以使用梁單元、殼 單元、二維軸對稱諧波單元（2D-multi-harmonic axisymmetrical）和三維實體單元對轉子系統、靜子系統和連接部件進行建 模。
SAMCEF for Rotors 是一個針對旋轉機械的轉子動力學專業軟件。它通過對轉子、定子和連接部件等結構的臨界轉速和動力學響應分析，評價和預估結構的動力學穩定性和設計可靠性。它由比利時SAMTECH公司生產，在航空發動機、空氣壓縮機、汽輪機、離心機和渦輪泵等工業領域有著廣泛應用，并在這些領域的轉子力學分析中占有主導地位，是世界范圍內最著名的商用轉子動力學軟件。
科技高速發展的今天，如何提高產品研發設計的速度和質量已成為高速旋轉機械領域企業所面臨的重大挑戰，“高質量高效率的完成產品設計”已成為引領旋轉機械領域發展的新理念。
面對這一挑戰，專注于高速旋轉機械總體動力學響應分析的SAMCEF for Rotors（S4R）將成為幫助企業用戶全面提高設計質量和效率的專業解決方案。實踐證明，擁有30多年行業領域經驗的S4R備受全球眾多用戶青睞，已經成為幫助用戶準確模擬高速旋轉機械的動力學特性這一復雜模擬仿真的強有力的工具之一。
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