ansys 轉(zhuǎn)子 軸承
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
ansys 轉(zhuǎn)子 軸承的視頻教程
基于ABAQUS 之轉(zhuǎn)子軸承模擬及轉(zhuǎn)子振動仿真
采用單盤轉(zhuǎn)子作為仿真模型，在不畫出軸承結(jié)構(gòu)的前提下，對支承軸承進(jìn)行有效模擬，并進(jìn)行轉(zhuǎn)子振動仿真。 手把手教會學(xué)員如何在ABAQUS中游刃有余地模擬軸承作用。
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ansys 轉(zhuǎn)子 軸承的實(shí)例教程
轉(zhuǎn)子動力學(xué)ansys仿真流程方法
工程中的回轉(zhuǎn)機(jī)械，如渦輪機(jī)、電機(jī)等，在運(yùn)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(dāng)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(dāng)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(jìn)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(diǎn)來計算。
第二種為三維實(shí)體方法，建立完整的三維模型，模型是軸對稱模型，所以默認(rèn)的模型是完全的不偏心的，所以需要添加偏心的質(zhì)量點(diǎn)。
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(jìn)行的。
1.模型的建立
首先要將三維模型進(jìn)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(shè)置對稱選項，如下圖所示。默認(rèn)的模型不會出現(xiàn)對稱的設(shè)置，需要選中model狀態(tài)下插入對稱、接觸、遠(yuǎn)端點(diǎn)等選項.
設(shè)置好之后在對稱目錄下插入General Axisymmetric，該方法是ANSYS獨(dú)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(shè)置坐標(biāo)和對稱軸及平面數(shù)量。
展開 針對轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其在軸承支承作用下旋轉(zhuǎn)工作。無論是轉(zhuǎn)子靜強(qiáng)度仿真，還是轉(zhuǎn)子動力學(xué)仿真，其關(guān)鍵都在于軸承的有效模擬。一般的，對轉(zhuǎn)子進(jìn)行相關(guān)仿真時，處理軸承的方法有兩種：一是畫出軸承的實(shí)體模型，將其作為轉(zhuǎn)子相互作用結(jié)構(gòu)參與整個轉(zhuǎn)子模型的仿真；另一種是對軸承的參數(shù)如支承剛度和阻尼等進(jìn)行等效計算，并將這些參數(shù)作為轉(zhuǎn)子仿真分析的輸入條件。顯然，前者是十分繁瑣的，且對軸承的模型需經(jīng)一番研究方可合理建出。而后者則是普遍被采用的方法，在等效參數(shù)較合理時可獲得較好的結(jié)果。
在ABAQUS中，其實(shí)也可以采用第二種方法進(jìn)行軸承的模擬，通過換算并給定合理軸承剛度和阻尼，便可有效模擬軸承對轉(zhuǎn)子的作用。如下面一個單盤轉(zhuǎn)子：
其兩端軸頸由兩個軸承支承，經(jīng)模擬軸承作用，并進(jìn)行轉(zhuǎn)子的振動仿真。可得結(jié)果如下：（詳細(xì)計算操作詳細(xì)過程詳見教程：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10220，若有疑問，歡迎咨詢）
一階彎曲
二階軸盤彎曲耦合
傘形振動
展開 01 模型和網(wǎng)格見附件
02 定義約束，定義為軸承支承，約束繞軸旋轉(zhuǎn)自由度
03 進(jìn)行模態(tài)分析
04 進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析
05 查看campbell圖，提取臨界轉(zhuǎn)速
06 如需更多細(xì)節(jié)，請聯(lián)系郵箱 leslie_wj@163.com，或者微信leslie_wj
solidb.zip
轉(zhuǎn)子動力學(xué)
以轉(zhuǎn)于動力學(xué)和非線性動力學(xué)理論為基礎(chǔ)，針對非線性轉(zhuǎn)予一軸承系統(tǒng)舶具體特點(diǎn)，建立了采用短軸承模型的彈性轉(zhuǎn)乎?軸承－基礎(chǔ)系統(tǒng)模型，并用數(shù)值積分和龐加茉映射方法對其在某些參數(shù)城中進(jìn)行了非線性振動研究．對系統(tǒng)動力學(xué)特性隨轉(zhuǎn)速及偏心質(zhì)量變化時的非線性行為進(jìn)行了分析．計算結(jié)果顯示，系統(tǒng)在某些參熱域中可能發(fā)生倍周期分叉、概周期及混沌運(yùn)動。用數(shù)值方法得到系統(tǒng)在特殊參數(shù)域中的分叉圖、頻譜圖、相圖、軸心軌跡、及龐加幕映射圖，并用分形幾何理論對混沌系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行了判斷．敷值分析結(jié)果為該類轉(zhuǎn)子。軸承系統(tǒng)的設(shè)計和安全運(yùn)行提供了理論參考
轉(zhuǎn)子軸承基礎(chǔ)系統(tǒng)的非線性振動研究.pdf
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ansys 轉(zhuǎn)子 軸承的最新內(nèi)容
AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力仿真
1.模型包含電機(jī)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(yīng)力和變形情況
5.參考時請考慮仿真模型與實(shí)際模型存在的偏差
摘 要：為了研究軸承剛度對雙葉片環(huán)保泵轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性的影響，基于流固耦合理論，采用ANSYS-CFX和ANSYS-Workbench，對4種軸承剛度方案下的環(huán)保泵固有頻率、模態(tài)振型、臨界轉(zhuǎn)速及諧響應(yīng)進(jìn)行了求解和對比分析。計算結(jié)果表明：模態(tài)振型在不同支承剛度下表現(xiàn)為同相振型，以水平擺動為主。當(dāng)軸承剛度從2.6×105N/mm增加到2.6×106N/mm時，轉(zhuǎn)子固有頻率和臨界轉(zhuǎn)速均明顯增加，而當(dāng)軸承剛度從
本文原刊登于Ansys Blog：《Bearing Calculations No Longer a Lot to Bear with Easy-to-Use Automation Tool》
眾所周知，螺母和螺栓在一起能夠用于緊固部件，但讓部件保持運(yùn)動的大功臣則是軸承。在機(jī)械工程中，軸承是幫助平衡運(yùn)動和減少運(yùn)動部件之間產(chǎn)生摩擦的機(jī)器元件
偏心軸承為缺乏負(fù)載反轉(zhuǎn)和足夠角速度的有問題的應(yīng)用提供了替代設(shè)計方法。偏移系數(shù)起著重要作用，被分類為最小游隙與徑向游隙的比率。偏置軸承通常承受載荷，并且由于這些載荷作用在偏置軸承上，壓縮應(yīng)力和彎曲應(yīng)力將產(chǎn)生到偏置軸承中。在設(shè)計軸承時，分析安全操作的應(yīng)力非常重要
本文原刊登于Ansys Blog：《Bearing Calculations No Longer a Lot to Bear with Easy-to-Use Automation Tool》
作者：David Bourbonnais | Ansys戰(zhàn)略客戶經(jīng)理
編輯整理：郭臻 | Ansys結(jié)構(gòu)產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)理
眾所周知，螺母和螺栓在一起能夠用于緊固部件
不平衡響應(yīng)分析在轉(zhuǎn)子動力學(xué)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(yīng)。
對于基于一維梁單元的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)不平衡響應(yīng)，在ANSYS WORKBENCH中一般是使用Harmonic Response模塊進(jìn)行的。不平衡量是通過施加Rotating Force來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)選擇打開科氏效應(yīng)（coriolic effect)時，
除了一些轉(zhuǎn)子動力學(xué)專業(yè)軟件（比如SAMCEF ROTOR,DYROBES,MADYN2000等）以外，大型綜合軟件比如MSC NASTRAN、ANSYS也可以用于轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性計算，常見的臨界轉(zhuǎn)速、不平衡響應(yīng)、扭振頻率以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性計算均可計算。
ANSYS經(jīng)典版本可滿足臨界轉(zhuǎn)速、不平衡響應(yīng)、扭振頻率以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性計算。一般使用一維模型計算，比如轉(zhuǎn)子使用BEAM188梁單元，軸承使用combi214
轉(zhuǎn)子動力學(xué)ansys仿真流程方法
工程中的回轉(zhuǎn)機(jī)械，如渦輪機(jī)、電機(jī)等，在運(yùn)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(dāng)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(dāng)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
在機(jī)械中，定軸轉(zhuǎn)動和平移是最常見的運(yùn)動形式，而其中定軸轉(zhuǎn)動則出現(xiàn)的頻率更高。
對于定軸轉(zhuǎn)動而言，當(dāng)軸上安裝的齒輪，鏈輪等存在偏心時，出現(xiàn)動反力，導(dǎo)致振動，產(chǎn)生噪聲，降低了軸承的壽命。尤其當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速增加接近軸的臨界轉(zhuǎn)速時，軸可能會共振而斷裂。因此在機(jī)械設(shè)計中，這類問題有著重要的地位。
這類問題在力學(xué)中屬于轉(zhuǎn)子動力學(xué)，ANSYS為之提供了專門的支持。
旋轉(zhuǎn)部件是燃?xì)鉁u輪機(jī)、渦輪增壓器、泵、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)等機(jī)器中的重要部件。設(shè)計這樣的部件需要研究它的臨界轉(zhuǎn)速，就是使系統(tǒng)的振幅變得很大的速度，通常會導(dǎo)致故障。這篇文章讓我們通過使用 COMSOL Multiphysics? 軟件創(chuàng)建的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)模擬器，來探討如何找到各種轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。
什么是轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速？
臨界轉(zhuǎn)速是指轉(zhuǎn)子的角速度與它的一個固有頻率相匹配。然而，找到靜止轉(zhuǎn)子的固有頻率還不足以確定臨界轉(zhuǎn)速
