轉(zhuǎn)子 ansys
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
轉(zhuǎn)子 ansys的視頻教程
轉(zhuǎn)子 ansys的實例教程
轉(zhuǎn)子動力學ansys仿真流程方法
工程中的回轉(zhuǎn)機械，如渦輪機、電機等，在運轉(zhuǎn)時經(jīng)常由于轉(zhuǎn)軸的彈性轉(zhuǎn)子偏心而發(fā)生橫向彎曲振動。當轉(zhuǎn)速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉(zhuǎn)速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉(zhuǎn)子發(fā)生激烈振動的特定轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。工程師要做的就是查找轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，從而將系統(tǒng)修改轉(zhuǎn)速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉(zhuǎn)速。
要獲取臨界轉(zhuǎn)速，那么ansys軟件就可以根據(jù)模型來計算臨界轉(zhuǎn)速。理論狀態(tài)下轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸上的圓盤、兩側(cè)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(zhuǎn)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(jié)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(zhuǎn)子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉(zhuǎn)子動力學 臨界轉(zhuǎn)速 軸承 https://www.yqgqt.org.cn/post/1913385
這類問題在力學中屬于轉(zhuǎn)子動力學，ANSYS為之提供了專門的支持。
頻率
附件為帶彈簧的轉(zhuǎn)子動力學命令流。
最近看到安世亞太的雷先華寫的一篇文章,介紹了ANSYS轉(zhuǎn)子動力學的計算功能.較有啟發(fā)性.
轉(zhuǎn)子動力學是固體力學的一個重要分支，已主要研究旋轉(zhuǎn)機械的「轉(zhuǎn)子一支承」，系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的振動、平衡和穩(wěn)定性問題，其主要研究內(nèi)容有兒個方面 :臨界轉(zhuǎn)速、動力響應、穩(wěn)定性、動平衡技術和支承設計。在旋轉(zhuǎn)機械研究設計中，轉(zhuǎn)子動力學的性能分析是極其重要的一個方面。
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子動力學分析采用傳遞矩陣方法進行，由于將大量的結(jié)構(gòu)信急簡化為極為簡單的集中質(zhì)量一梁模型，不能確保模型的完整性和分析的準確度；而有限元在處理轉(zhuǎn)子動力學問題時，可以很好地兼顧模型的完整性和計算的效率，但多年來轉(zhuǎn)子的「陀螺效應」一直是制約轉(zhuǎn)子動力學有限元分析的「瓶頸」問題。ANSYS很好地解決了動力特性分析中「陀螺效應」影響的問題，而且陀螺效應的考慮不受計算模型上的限制，使得轉(zhuǎn)子動力學有限元分析變得簡單高效。
本文對ANSYS的轉(zhuǎn)子動力學計算功能進行簡要介紹。
ANSYS中的轉(zhuǎn)子動力學計算.pdf
展開 通常，離心壓縮機軸的額定工作轉(zhuǎn)速n或者低于轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)速，n1，或者介于一階臨界轉(zhuǎn)速n1與二階臨界轉(zhuǎn)速n2之間。前者稱作剛性軸，后者稱作柔性軸。
剛性軸要求： n ≤ 0.7n1;柔性軸要求： 1.3nl≤n≤0.7n2.
坎貝爾圖——就是監(jiān)測點的振動幅值作為轉(zhuǎn)速和頻率的函數(shù)，將整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)子振動的全部分量的變化特征表示出來，在坎貝爾圖中橫坐標表示轉(zhuǎn)速，縱坐標表示頻率，其中強迫振動部分，即與轉(zhuǎn)速有關的頻率成分，呈現(xiàn)在以原點引出的射線上，振幅用圓圈來表示，圓圈直徑的大小表示信號幅值的大小，而自由振動部分則呈現(xiàn)在固定的頻率線上。
遠端位移——Remote displacement 可以進行位移和角度旋轉(zhuǎn)的同時加載；Remote displacement的作用原理為使用MPC接觸對進行控制,即在remote displacement作用位置上產(chǎn)生接觸單元,作用點上產(chǎn)生一個控制功能的節(jié)點,遠端位移通過約束節(jié)點,然后將約束的具體數(shù)值分配給作用位置上。
下面通過案例來一起學習一下ANSYS求解單盤轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速。
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轉(zhuǎn)子 ansys的相關專題、標簽、搜索
轉(zhuǎn)子 ansys的最新內(nèi)容
AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機轉(zhuǎn)子應力仿真
1.模型包含電機轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸
2.轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸施加過盈接觸配合
3.轉(zhuǎn)軸施加峰值扭矩250Nm的載荷
4.評估轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸的應力和變形情況
5.參考時請考慮仿真模型與實際模型存在的偏差
在這個案例中，我們將展示如何利用Maxwell UDP（參數(shù)化轉(zhuǎn)子幾何），結(jié)合Ansys Maxwell、Mechanical和optiSLang，來實現(xiàn)對IPM轉(zhuǎn)子隔磁橋進行多物理、多目標優(yōu)化設計。這樣的綜合優(yōu)化方法將有助于找到最佳設計方案，既能提高電機性能，又能滿足結(jié)構(gòu)強度的要求。
實心盤式轉(zhuǎn)子模型和鉆孔盤式轉(zhuǎn)子模型的設置在ANSYS 19.3中的整個過程中是相同的，并且可以一個接一個地完成盤式轉(zhuǎn)子模型[122]。這是因為我們的目標是確定不同的盤式轉(zhuǎn)子表面設計在摩擦接觸期間如何影響剎車片。使用了指定的材料特性。對于模擬，僅允許通過盤式轉(zhuǎn)子使用一個剎車片。材料特性。接觸設置設置為墊和盤之間的摩擦接觸。
不平衡響應分析在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速的大小，也稱作臨界轉(zhuǎn)速，另一個信息是過臨界時轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)響應。
對于基于一維梁單元的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉(zhuǎn)子動力學 臨界轉(zhuǎn)速 軸承 https://www.yqgqt.org.cn/post/1913385
轉(zhuǎn)子動力學ansys仿真流程方法
工程中的回轉(zhuǎn)機械，如渦輪機、電機等，在運轉(zhuǎn)時經(jīng)常由于轉(zhuǎn)軸的彈性轉(zhuǎn)子偏心而發(fā)生橫向彎曲振動。當轉(zhuǎn)速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉(zhuǎn)速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉(zhuǎn)子發(fā)生激烈振動的特定轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。工程師要做的就是查找轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，從而將系統(tǒng)修改轉(zhuǎn)速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉(zhuǎn)速。
這類問題在力學中屬于轉(zhuǎn)子動力學，ANSYS為之提供了專門的支持。
頻率
附件為帶彈簧的轉(zhuǎn)子動力學命令流。
詳細案例可以參考基于Ansys轉(zhuǎn)子動力學有限元計算方法。而優(yōu)化設計該方向主要是基于優(yōu)化的相關方法，獲得產(chǎn)品的最優(yōu)設計，比如質(zhì)量最輕，成本最低等，ANSYS Workbench平臺通過探索設計工具實現(xiàn)各類問題的優(yōu)化計算。
該命令流為計算單轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)在加速運行過程中，受質(zhì)量不平衡激勵下的瞬態(tài)動力學響應。可以準確計算出在共振轉(zhuǎn)速下的峰值及彎曲應變能情況。給出了詳細的表加載轉(zhuǎn)速和不平衡力的方法，可供參考。
/prep7
! ** parameters
length = 0.4
ro_shaft = 0.01
ro_disk = 0.15
md = 16.47
id = 9.427e-2
ip = 0.1861
多軸轉(zhuǎn)子分析與獨立轉(zhuǎn)子分析基本相同，需要注意的是提前將各轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動部件用Named selections定義好。 在不同的載荷步，多軸轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比可以改變，但轉(zhuǎn)速隨載荷步為升序。
1. 問題描述
如下圖所示的多軸轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子1和轉(zhuǎn)子2位于XZ平面，轉(zhuǎn)子3與前者不在一個平面中。各轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子間的轉(zhuǎn)速比為1:3:2，各軸承剛度K11均為
