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登錄ansys怎么給轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的案例
轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué) 臨界轉(zhuǎn)速 軸承
轉(zhuǎn)子動(dòng)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(shí)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(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速增至某個(gè)特定值時(shí),振幅會(huì)突然加大,振動(dòng)異常激烈,當(dāng)轉(zhuǎn)速超過這個(gè)特定值時(shí),振幅又會(huì)很快減小。使轉(zhuǎn)子發(fā)生激烈振動(dòng)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(jì)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(jì)算和提取呢?在ANSYS軟件中有三種方法來計(jì)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(jì)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(jì)算量能夠顯著的減少,加快計(jì)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(xiàng),如下圖所示。默認(rèn)的模型不會(huì)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(xiàng).
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(jì)算量.
表示二維軸對稱的操作方式的選項(xiàng)如下圖所示,設(shè)置坐標(biāo)和對稱軸及平面數(shù)量。
展開 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列(九):基于ANSYS Workbench的多軸轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速 ¥49
多軸轉(zhuǎn)子分析與獨(dú)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(dòng)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(gè)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1E9N/m,K22均為2E9N/m。對此轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析和臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算。(注:本例引用《ANSYS結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析與應(yīng)用》P291的6.4.4小節(jié))
多軸轉(zhuǎn)子的構(gòu)造
2. 結(jié)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(zhuǎn)子的一階振型
多軸轉(zhuǎn)子的二階振型
多軸轉(zhuǎn)子的三階振型
多軸轉(zhuǎn)子的四階振型
當(dāng)前版本的WB(19.2版本)并不提供多軸轉(zhuǎn)子的坎貝爾圖生成,可以通過插入命令流或者把模擬結(jié)果導(dǎo)入APDL里面查看各個(gè)轉(zhuǎn)子的坎貝爾圖,由于多個(gè)轉(zhuǎn)子之間相互耦合作用,會(huì)出現(xiàn)較多與轉(zhuǎn)速無關(guān)的振動(dòng)模態(tài),讀者亦可手動(dòng)提取關(guān)心的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)繪制坎貝爾圖 。
得到各轉(zhuǎn)子的坎貝爾圖如下,同時(shí)可以得到各轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。
轉(zhuǎn)子1的坎貝爾圖
轉(zhuǎn)子2的坎貝爾圖
轉(zhuǎn)子3的坎貝爾圖
同時(shí)可以提取各階振型的軸心軌跡。
多軸轉(zhuǎn)子軸心軌跡1
多軸轉(zhuǎn)子軸心軌跡2
3. 分析過程
根據(jù)所給的尺寸建立多軸轉(zhuǎn)子線體模型,轉(zhuǎn)軸和圓盤一同由線體建立。
展開 ANSYS Workbench 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué):單盤轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)子是各種轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械中轉(zhuǎn)動(dòng)部件的力學(xué)通稱。轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)是一門應(yīng)用性學(xué)科,它研究轉(zhuǎn)子的各種動(dòng)力學(xué)特性和動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象,是轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械動(dòng)力學(xué)問題的核心內(nèi)容。主要研究轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的振動(dòng)、平衡和穩(wěn)定性的問題,尤其是研究接近或超過臨界轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下轉(zhuǎn)子的橫向振動(dòng)問題。轉(zhuǎn)子是渦輪機(jī)、電機(jī)等旋轉(zhuǎn)式機(jī)械中的主要旋轉(zhuǎn)部件。
轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的研究內(nèi)容主要有以下5個(gè):
臨界轉(zhuǎn)速
通過臨界轉(zhuǎn)速的狀態(tài)
動(dòng)力響應(yīng)
動(dòng)平衡
轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性
常用術(shù)語:
陀螺效應(yīng)——重力對高速旋轉(zhuǎn)中的陀螺產(chǎn)生的對支撐點(diǎn)的力矩不會(huì)使其發(fā)生傾倒,而發(fā)生小角度的進(jìn)動(dòng)。此即陀螺效應(yīng)。一言以蔽之,就是物體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力會(huì)使自身保持平衡,重力的作用與離心力相比已變得不值一提了。大家如果玩過陀螺就會(huì)知道,陀螺在地上旋轉(zhuǎn)時(shí)軸會(huì)不斷地扭動(dòng),這就是進(jìn)動(dòng)。 簡單來說,陀螺效應(yīng)就是旋轉(zhuǎn)的物體有保持其旋轉(zhuǎn)方向(旋轉(zhuǎn)軸的方向)的慣性。
渦動(dòng)——轉(zhuǎn)子正常的旋轉(zhuǎn)也包含了渦動(dòng)的概念。例如在不平衡力矩作用下,轉(zhuǎn)軸發(fā)生撓曲變形,轉(zhuǎn)軸一方面繞其自身軸線自轉(zhuǎn),另一方面繞靜平衡位置公轉(zhuǎn),此時(shí)轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是兩種運(yùn)動(dòng)的合成。一種是轉(zhuǎn)軸繞其軸線的定軸轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)角速度就是旋轉(zhuǎn)速度w;另一種則是變形的軸線繞其靜平衡位置的空間回轉(zhuǎn),回轉(zhuǎn)角速度仍然是w,后一種的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就是渦動(dòng)。
臨界轉(zhuǎn)速——轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子各微段的質(zhì)心不可能嚴(yán)格處于回轉(zhuǎn)軸上,因此,當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),會(huì)出現(xiàn)橫向干擾,在某些轉(zhuǎn)速下還會(huì)引起系統(tǒng)強(qiáng)烈振動(dòng),出現(xiàn)這種情況時(shí)的轉(zhuǎn)速就是臨界轉(zhuǎn)速。臨界轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)時(shí)橫向振動(dòng)的固有頻率相同,也就是說,臨界轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的彈性和質(zhì)量分布等因素有關(guān)。對于具有有限個(gè)集中質(zhì)量的離散轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng),臨界轉(zhuǎn)速的數(shù)目等于集中質(zhì)量的個(gè)數(shù);對于質(zhì)量連續(xù)分布的彈性轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng),臨界轉(zhuǎn)速有無窮多個(gè)。
展開 ANSYS workbench軸輥轉(zhuǎn)動(dòng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué) ¥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí):
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么:
1、學(xué)習(xí)軸輥的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)軸輥轉(zhuǎn)動(dòng)非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)軸輥轉(zhuǎn)動(dòng)非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹:
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 軸輥轉(zhuǎn)動(dòng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ANSYS164單元模型轉(zhuǎn)動(dòng)問題?
我在ANSYS中建立了一個(gè)模型,用的是3D164單元,然后通過對模型創(chuàng)建了節(jié)點(diǎn)組,設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)以及轉(zhuǎn)動(dòng)速度,讓這個(gè)模型轉(zhuǎn)起來了。但是我看資料的時(shí)候發(fā)現(xiàn)164的單元的節(jié)點(diǎn)不具備轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,那么我這么做到底對不對?我查了一下具備轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的只有梁單元和殼單元,請問除了用這兩種單元以為怎么讓模型旋轉(zhuǎn)?
ANSYS apdl中如何使齒輪饒定軸轉(zhuǎn)動(dòng)
問題描述:在ANSYS中,實(shí)體單元和平板單元只有平動(dòng)自由度,無旋轉(zhuǎn)自由度,網(wǎng)上提供的方法,在柱坐標(biāo)系下通過固定徑向位移,在周向施加小位移,但這種方法只適合小位移的轉(zhuǎn)動(dòng),無法實(shí)現(xiàn)大位移,本文提出采用MPC184-銷軸單元和MPC-184剛性梁單元完成。本文就GUI的方式來介紹如何來創(chuàng)建齒輪的繞定軸旋轉(zhuǎn)。達(dá)到下圖的效果
step1 定義單元類型
a plat182 單元 模擬齒輪
b mpc184-剛性梁單元
c mpc184-銷軸單元 (本文繞Z軸旋轉(zhuǎn),如定義為x軸,需要定義局部坐標(biāo)系,繞y軸旋轉(zhuǎn)90°)
step2 定義局部坐標(biāo)系默認(rèn),本文定義12號(hào)
step3 定義銷軸截面以及單元坐標(biāo)系
step3 創(chuàng)建銷軸連接單元
在齒輪的中心點(diǎn)分配3號(hào)銷軸單元
step4 創(chuàng)建剛性梁單元
單元屬性旋旋轉(zhuǎn)2號(hào)剛性梁單元,去內(nèi)徑的節(jié)點(diǎn)和圓中心點(diǎn)創(chuàng)建剛性梁單元
step5 施加載荷使齒輪旋轉(zhuǎn)2圈
setp6 求解設(shè)置
step7 時(shí)間后處理選擇內(nèi)徑上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)觀察ux,uy,rotz,可以看出齒輪旋轉(zhuǎn)2圈
展開 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析 ansys 命令流 ¥15
在機(jī)械中,定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和平移是最常見的運(yùn)動(dòng)形式,而其中定軸轉(zhuǎn)動(dòng)則出現(xiàn)的頻率更高。
對于定軸轉(zhuǎn)動(dòng)而言,當(dāng)軸上安裝的齒輪,鏈輪等存在偏心時(shí),出現(xiàn)動(dòng)反力,導(dǎo)致振動(dòng),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(shí),軸可能會(huì)共振而斷裂。因此在機(jī)械設(shè)計(jì)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(dòng)力學(xué),ANSYS為之提供了專門的支持。
頻率
附件為帶彈簧的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)命令流。
workbench轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦生熱分析(借鑒技術(shù)鄰ansys專家帖)
分析類型:熱結(jié)構(gòu)直接耦合分析
分析平臺(tái):ansys workbench 17.0
分析人:技術(shù)鄰 一無所有就是打拼的理由
技術(shù)難點(diǎn):接觸設(shè)置及轉(zhuǎn)動(dòng)邊界條件設(shè)置
研究模型:思想來源于許京荊的《ANSYS13.0 WORKBNCH數(shù)值模擬技術(shù)》滑動(dòng)摩擦生熱的熱-結(jié)構(gòu)耦合分析,模型及尺寸自選。
注:網(wǎng)格為自動(dòng)劃分較為粗糙,但不影響結(jié)果的正確性。
可代做業(yè)務(wù):結(jié)構(gòu)分析,熱分析,熱結(jié)構(gòu)耦合分析等。
轉(zhuǎn)動(dòng)視頻請查看如下附件:
轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦生熱.avi
ANSYS中的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)計(jì)算
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(dòng)力學(xué)的計(jì)算功能.較有啟發(fā)性.
轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)是固體力學(xué)的一個(gè)重要分支,已主要研究旋轉(zhuǎn)機(jī)械的「轉(zhuǎn)子一支承」,系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的振動(dòng)、平衡和穩(wěn)定性問題,其主要研究內(nèi)容有兒個(gè)方面 :臨界轉(zhuǎn)速、動(dòng)力響應(yīng)、穩(wěn)定性、動(dòng)平衡技術(shù)和支承設(shè)計(jì)。在旋轉(zhuǎn)機(jī)械研究設(shè)計(jì)中,轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的性能分析是極其重要的一個(gè)方面。
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析采用傳遞矩陣方法進(jìn)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(zhǔn)確度;而有限元在處理轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)問題時(shí),可以很好地兼顧模型的完整性和計(jì)算的效率,但多年來轉(zhuǎn)子的「陀螺效應(yīng)」一直是制約轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)有限元分析的「瓶頸」問題。ANSYS很好地解決了動(dòng)力特性分析中「陀螺效應(yīng)」影響的問題,而且陀螺效應(yīng)的考慮不受計(jì)算模型上的限制,使得轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)有限元分析變得簡單高效。
本文對ANSYS的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)計(jì)算功能進(jìn)行簡要介紹。
ANSYS中的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)計(jì)算.pdf
展開 基于ansys的電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)分析
基于ansys的電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)分析
此文使用BEAM188單元模擬轉(zhuǎn)子的軸,使用MASS21單元模擬轉(zhuǎn)子,使用COMBI模擬軸承建立了電子轉(zhuǎn)子的有限元模型,并且進(jìn)行了諧響應(yīng)分析找出了兩個(gè)共振點(diǎn)分別是162Hz和240Hz,得出ansys可以很好的解決轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)問題。
文章地址:http://www.docin.com/p-54444168.html#
ANSYS WORKBENCH中關(guān)于轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的新功能介紹
圖3 坎貝爾圖
參考
^轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué) 臨界轉(zhuǎn)速 軸承 https://www.yqgqt.org.cn/post/1913385

基于ANSYS的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析
本文對ANSYS的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)計(jì)算功能及理論基礎(chǔ)進(jìn)行說明,在此基礎(chǔ)上通過一個(gè)簡單算例將ANSYS實(shí)體單元建模獲得的轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速與集中參數(shù)模型所得的結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證了實(shí)體單元分析的有效性。最后通過一個(gè)復(fù)雜實(shí)例說明轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)實(shí)體單元建模的應(yīng)用。
基于ANSYS的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析.pdf
ANSYS 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)指導(dǎo)
ansys_rotordynamic_analysis_guide.part2.rar
ansys_rotordynamic_analysis_guide.part1.rar
瞬態(tài)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析ANSYS APDL ¥10
該命令流為計(jì)算單轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)在加速運(yùn)行過程中,受質(zhì)量不平衡激勵(lì)下的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。可以準(zhǔn)確計(jì)算出在共振轉(zhuǎn)速下的峰值及彎曲應(yīng)變能情況。給出了詳細(xì)的表加載轉(zhuǎn)速和不平衡力的方法,可供參考。
/prep7
! ** parameters
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! ** constraints
dk,1,ux,,,,uy
dk,2,ux,,,,uy
d,all,uz
d,all,rotz
d,21,all
finish
展開 『轉(zhuǎn)貼』ANSYS 中的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)計(jì)算
作者:雷先華(安世亞太)
前言:
轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)是固體力學(xué)的一個(gè)重要分支,已主要研究旋轉(zhuǎn)機(jī)械的「轉(zhuǎn)子一支承」,系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的振動(dòng)、平衡和穩(wěn)定性問題,其主要研究內(nèi)容有兒個(gè)方面:臨界轉(zhuǎn)速、動(dòng)力響應(yīng)、穩(wěn)定性、動(dòng)平衡技術(shù)和支承設(shè)計(jì)。在旋轉(zhuǎn)機(jī)械研究設(shè)計(jì)中,轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的性能分析是極其重要的一個(gè)方面。
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析采用傳遞矩陣方法進(jìn)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(zhǔn)確度;而有限元在處理轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)問題時(shí),可以很好地兼顧模型的完整性和計(jì)算的效率,但多年來轉(zhuǎn)子的「陀螺效應(yīng)」一直是制約轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)有限元分析的「瓶頸」問題。ANSYS很好地解決了動(dòng)力特性分析中「陀螺效應(yīng)」影響的問題,而且陀螺效應(yīng)的考慮不受計(jì)算模型上的限制,使得轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)有限元分析變得簡單高效。
本文對ANSYS的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)計(jì)算功能進(jìn)行簡要介紹。
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