ansys轉子動力學教程的案例
轉子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉子動力學 臨界轉速 軸承
轉子動力學ansys仿真流程方法
工程中的回轉機械，如渦輪機、電機等，在運轉時經常由于轉軸的彈性轉子偏心而發(fā)生橫向彎曲振動。當轉速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉子發(fā)生激烈振動的特定轉速稱為臨界轉速。工程師要做的就是查找轉子系統(tǒng)的臨界轉速，從而將系統(tǒng)修改轉速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉速。
要獲取臨界轉速，那么ansys軟件就可以根據(jù)模型來計算臨界轉速。理論狀態(tài)下轉子系統(tǒng)包括：轉軸、轉軸上的圓盤、兩側軸承以及不平衡的質量，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 基于ANSYS APDL 轉子動力學建模及動力學分析，包括坎貝爾圖，瞬態(tài)分析等 ￥15
模型
坎貝爾圖
瞬態(tài)分析某點的軌跡圖
附件包括：轉子的建模文件zhu1，及轉子動力學模態(tài)、考慮預應力的轉子動力及瞬肪分析的命令流doc文件。
ANSYS Workbench 轉子動力學：單盤轉子臨界轉速
轉子是各種轉動機械中轉動部件的力學通稱。轉子動力學是一門應用性學科，它研究轉子的各種動力學特性和動力學現(xiàn)象，是轉動機械動力學問題的核心內容。主要研究轉子-支承系統(tǒng)在旋轉狀態(tài)下的振動、平衡和穩(wěn)定性的問題，尤其是研究接近或超過臨界轉速運轉狀態(tài)下轉子的橫向振動問題。轉子是渦輪機、電機等旋轉式機械中的主要旋轉部件。
轉子動力學的研究內容主要有以下5個：
臨界轉速
通過臨界轉速的狀態(tài)
動力響應
動平衡
轉子穩(wěn)定性
常用術語：
陀螺效應——重力對高速旋轉中的陀螺產生的對支撐點的力矩不會使其發(fā)生傾倒，而發(fā)生小角度的進動。此即陀螺效應。一言以蔽之，就是物體轉動時的離心力會使自身保持平衡，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知道，陀螺在地上旋轉時軸會不斷地扭動，這就是進動。 簡單來說，陀螺效應就是旋轉的物體有保持其旋轉方向（旋轉軸的方向）的慣性。
渦動——轉子正常的旋轉也包含了渦動的概念。例如在不平衡力矩作用下，轉軸發(fā)生撓曲變形，轉軸一方面繞其自身軸線自轉，另一方面繞靜平衡位置公轉，此時轉軸的運動實際上是兩種運動的合成。一種是轉軸繞其軸線的定軸轉動，轉動角速度就是旋轉速度w；另一種則是變形的軸線繞其靜平衡位置的空間回轉，回轉角速度仍然是w，后一種的回轉運動就是渦動。
臨界轉速——轉動系統(tǒng)中轉子各微段的質心不可能嚴格處于回轉軸上，因此，當轉子轉動時，會出現(xiàn)橫向干擾，在某些轉速下還會引起系統(tǒng)強烈振動，出現(xiàn)這種情況時的轉速就是臨界轉速。臨界轉速和轉子不旋轉時橫向振動的固有頻率相同，也就是說，臨界轉速與轉子的彈性和質量分布等因素有關。對于具有有限個集中質量的離散轉動系統(tǒng)，臨界轉速的數(shù)目等于集中質量的個數(shù)；對于質量連續(xù)分布的彈性轉動系統(tǒng)，臨界轉速有無窮多個。
展開 轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速 ￥49
多軸轉子模型
轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態(tài)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（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(tài)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 轉子動力學經典教程（鐘一諤）
轉子動力學（鐘一諤）
1.JPG
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轉子動力學（鐘一諤）.part2.rar
轉子動力學（鐘一諤）.part3.rar
轉子動力學（鐘一諤）.part4.rar
轉子動力學 | 模態(tài)分析 附轉子動力學鐘一諤下載
旋轉和靜止部件之間的接觸
下載地址：轉子動力學鐘一諤下載
轉子動力學的簡介及其發(fā)展 附轉子動力學顧家柳下載
由于解析法只適用于一些特殊的力學模型，而工程實際中的轉子系統(tǒng)通常結構復雜，響應的動力學方程無法求得精確的解析解，很多學者開始致力于這方面的研究，于是各種近似方法相繼提出。當今轉子動力學研究以傳遞矩陣法和有限元法為主，而且隨著計算機軟件的發(fā)展，Matlab、Ansys等工程軟件應用于轉子動力學，更進一步促進了轉子動力學的發(fā)展。
對簡單離散轉子系統(tǒng)的分析，大多是基于理論力學的分析方法；而對復雜轉子系統(tǒng)，則多用傳遞矩陣法和有限元法。傳遞矩陣法在50年代中期被應用于轉子系統(tǒng)的分析和臨界轉速計算，直到現(xiàn)在仍然是轉子動力學的主要分析手段之一。這一方法的優(yōu)缺點如下：
優(yōu)點：矩陣的階數(shù)不隨系統(tǒng)的自由度數(shù)增大而增加，因而編程簡單、內存用量小、運算速度快，特別適用于像轉子這樣的鏈式系統(tǒng)。
缺點：在考慮支承系統(tǒng)等轉子周圍結構時，分析較困難。有限元法的表達式簡單、規(guī)范，特別適用于轉子和周圍結構組成的復雜結構的分析，但系統(tǒng)復雜時會導致自由度數(shù)特別大。
隨著計算方法的改進和發(fā)展，以及計算機速度的快速提高，先后出現(xiàn)了如Riccati傳遞矩陣法、傳遞矩陣—阻抗耦合法、傳遞矩陣—分振型綜合法，以及傳遞矩陣—直接積分法等，專門針對轉子系統(tǒng)而建立的分析方法，也開發(fā)了許多基于有限元的商業(yè)軟件，如ANSYS等分析工具。目前看來對線性轉子系統(tǒng)的建模和分析方法已比較成熟，基于這種方法計算出的臨界轉速已比較接近實測結果。但近來由于非線性轉子動力學的發(fā)展，特殊材料制成的轉子系統(tǒng)的不斷出現(xiàn)，以及特種轉子的需求對轉子系統(tǒng)的非線性分析問題和對如微型旋轉機械的動態(tài)特性分析，已受到了國內外學者的關注。此外，超低頻旋轉機械的動態(tài)特性分析也是當前需要解決的問題。
展開 ANSYS 轉子動力學指導
ansys_rotordynamic_analysis_guide.part2.rar
ansys_rotordynamic_analysis_guide.part1.rar
ANSYS中的轉子動力學計算
轉子動力學是固體力學的一個重要分支，已主要研究旋轉機械的「轉子一支承」，系統(tǒng)在旋轉狀態(tài)下的振動、平衡和穩(wěn)定性問題，其主要研究內容有兒個方面:臨界轉速、動力響應、穩(wěn)定性、動平衡技術和支承設計。在旋轉機械研究設計中，轉子動力學的性能分析是極其重要的一個方面。
傳統(tǒng)的轉子動力學分析采用傳遞矩陣方法進行，由于將大量的結構信急簡化為極為簡單的集中質量一梁模型，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，但多年來轉子的「陀螺效應」一直是制約轉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，使得轉子動力學有限元分析變得簡單高效。
ANSYS中的轉子動力學計算.pdf
展開 ANSYS中的轉子動力學計算
最近看到安世亞太的雷先華寫的一篇文章,介紹了ANSYS轉子動力學的計算功能.較有啟發(fā)性.
轉子動力學是固體力學的一個重要分支，已主要研究旋轉機械的「轉子一支承」，系統(tǒng)在旋轉狀態(tài)下的振動、平衡和穩(wěn)定性問題，其主要研究內容有兒個方面 :臨界轉速、動力響應、穩(wěn)定性、動平衡技術和支承設計。在旋轉機械研究設計中，轉子動力學的性能分析是極其重要的一個方面。
傳統(tǒng)的轉子動力學分析采用傳遞矩陣方法進行，由于將大量的結構信急簡化為極為簡單的集中質量一梁模型，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，但多年來轉子的「陀螺效應」一直是制約轉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，使得轉子動力學有限元分析變得簡單高效。
本文對ANSYS的轉子動力學計算功能進行簡要介紹。
ANSYS中的轉子動力學計算.pdf
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轉子動力學分析 ansys 命令流 ￥15
這類問題在力學中屬于轉子動力學，ANSYS為之提供了專門的支持。
頻率
附件為帶彈簧的轉子動力學命令流。
轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態(tài)轉子動力學分析 ￥99
** generate response graphs
/post26
nsol,2,5,U,X,UXdisk
prod,3,2,2
nsol,4,5,U,Y,UYdisk
prod,5,4,4
add,6,3,5
sqrt,7,6,,,Ampl_At_Disk
/axlab,y,Displacement (m)
plvar,7
轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態(tài)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 基于ANSYS的轉子動力學分析
本文對ＡＮＳＹＳ的轉子動力學計算功能及理論基礎進行說明，在此基礎上通過一個簡單算例將ＡＮＳＹＳ實體單元建模獲得的轉子臨界轉速與集中參數(shù)模型所得的結果進行對比，驗證了實體單元分析的有效性。最后通過一個復雜實例說明轉子動力學實體單元建模的應用。
基于ANSYS的轉子動力學分析.pdf
ANSYS 14.0轉子動力學計算
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。另一方面對于習慣使用命令流的人來說，上述上述改善基本等于沒有效果。并且對于復雜轉子，比如各段材料屬性不同，軸承的建模等還是需要借助命令流來實現(xiàn)。
1. 轉子建模的加強，直接通過txt文件導入，轉子模型
4. 借助“critspeedmap”命令繪制臨界轉速隨軸承剛度變化關系圖
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