ansys轉子軸模態計算
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ansys轉子軸模態計算的視頻教程
ansys轉子軸模態計算的實例教程
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 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。
2-9 基于matlab的傳遞矩陣計算軸的模態 ￥12.2
基于matlab的傳遞矩陣計算軸的模態，包括模態頻率和模態振型，可設置軸的結構參數。程序已調通，可直接運行。
基于ANSYS-Workbench的軸和軸承座模態分析.pdf
齒輪軸有限元模型如圖2 所示。其中，材料參數為: 彈性模量E =210GPa，泊松比μ =0． 3，密度ρ =7． 8 ×103kg /m3。
5 基于ANSYS 的齒輪軸模態分析
將在HyperMesh 中得到的齒輪軸有限元模型通過HyperMesh 與ANSYS 的專業接口導入到ANSYS 中，定義分析類型為模態分析，在分析選項設置中確定要分析的模態數目及所采用的模態分析方法，添加約束，利用ANSYS 求解并擴展模態。
ANSYS 提供了如下7 種模態提取方法: BlockLancozos 法、子空間法、PowerDynamics 法、縮減法、非對稱法、阻尼法和QR 阻尼法。綜合分析各種提取方法的特點，本文采用Block Lancozos 法求解齒輪軸模型的固有頻率和振型。
由于齒輪軸在實際工作中并非處于自由狀態，而是裝在機體內，處于約束狀態。因此，根據齒輪軸的實際工作狀態，對圖1b 所示的面A 添加徑向及軸向自由度約束，對面B 添加徑向自由度約束。在理論與實踐中均發現，結構的低階模態對結構的振動影響較大，在進行結構模態分析時，常常只需要知道前幾階固有頻率和振型，而不必求出全部固有頻率和振型。因此在本次計算中只提取了齒輪軸的前9 階模態。
6 結果分析
從模態頻率可以看出，第1 階模態的頻率接近于0，即所謂的剛體模態。因此真正意義上的模態應該是從第2 階開始的模態。表1 所示為齒輪軸前9 階非零模態頻率和振型描述，圖3 所示為第1、4、5 階非零模態振型圖。
為驗證有限元模態分析結果的正確性，對該齒輪軸進行了約束狀態下的模態試驗，齒輪軸模態分析測試系統示意圖如圖4 所示。試驗設備包括激振器、加速度傳感器、電荷放大器、數據采集器和ME'scope 模態分析軟件。
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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
第一篇梁單元的軸力圖
（理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法）
篇幅內容僅針對自我學習總結展示，并希望給軟件初學者帶來一定啟發。
結構有限元仿真中有兩種一維單元：桁架與梁
桁架單元：僅承受軸力作用；如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷，所以只需要定義截面面積；應力和變形均與截面形狀無關。ABAQUS 6.14-4中對應單元為truss T2D2；ANSYS 18.0中對應單元為
http://blog.sina.com.cn/s/blog_62b4519d01011tf5.html
ansys 14.0中對轉子動力學計算進行了加強,主要在轉子建模（梁單元），分析設置，坎貝爾圖繪制等方面進行了加強，使得ansys在進行轉子動力學計算的過程中更為簡單，使得計算更為友好。
雖然在14版本中ansys的轉子動力學計算更為簡單，但是相對于samcef等軟件在操作方面還是有一定的差距
模態分析的單元
在使用ANSYS計算結構在水中的模態時，FIUID29、FIUID30單元分別用來模擬二維和三維流體部分，相應的結構模型則利用PLANE42、SOIID45等單元來構造，其中，PLANE42和SOLID45單元用來構造二維和三維結構模型。采用三維模型，流體選用FIUID30單元，結構則采用SOLID45單元。
FLUID30是流體聲單元，用于模擬流體介質及流固耦合問題。該單元有
1 UG、HyperMesh、ANSYS軟件簡介
UG 軟件為交互式CAD/CAM 系統，它功能強大，可以輕松實現各種復雜實體及造型的建構。它最突出的優點就是其幾何建模功能，但它在有限元網格劃分及有限元分析計算和后處理方面的功能較為薄弱。
HyperMesh 軟件是一個高性能的有限元前后處理軟件，是美國Atair 公司的產品。它最著名的特點是具有強大的有限元網格前處理和后處理功能。但與UG
原帖子鏈接見http://forums.caenet.cn/showtopic-538877.aspx
