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登錄轉(zhuǎn)子動力學仿真的案例
samcef 轉(zhuǎn)子動力學專業(yè)解決方案研討會
為促進轉(zhuǎn)子動力學仿真技術的學習和交流,中國振動工程學會轉(zhuǎn)子動力學專業(yè)委員會與LMS國際公司將共同舉辦2013年SAMCEF Rotors轉(zhuǎn)子動力學專業(yè)解決方案研討會。屆時旋轉(zhuǎn)機械領域的專家、學者和工程師將濟濟一堂,共同探討和分享該領域的成功經(jīng)驗和最新成果。在本次研討會中,LMS公司總部的轉(zhuǎn)子動力學仿真專家Patrick Morelle博士將結(jié)合實例向與會者詳細講解基于SAMCEF Rotors進行轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模的流程、臨界轉(zhuǎn)速計算與轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性評估、受迫振動、設備啟動、停車及葉片缺失情況下的瞬態(tài)分析、非線性軸承的處理、基于SAMCEF Rotors與BOSS Quattro的燃氣/蒸汽輪機優(yōu)化。與會者還將了解到LMS專家的轉(zhuǎn)子工程經(jīng)驗及仿真技術,以及LMS解決方案在同行企業(yè)的應用。
轉(zhuǎn)子動力學分析是旋轉(zhuǎn)機械設計和研究的一項重要內(nèi)容,它是判斷航空發(fā)動機、汽輪機等運行的穩(wěn)定性和可靠性的重要依據(jù),也是提高系統(tǒng)效率、減少故障、延長使用壽命、實現(xiàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)優(yōu)化設計的理論和技術基礎。
SAMCEF Rotors作為專業(yè)的轉(zhuǎn)子動力學仿真軟件,能夠為旋轉(zhuǎn)機械的仿真與優(yōu)化提供最為完整的綜合性專業(yè)解決方案。SAMCEF Rotors能夠考慮影響旋轉(zhuǎn)機械動力學特性的多種因素和效應,不僅可以考慮一個或多個轉(zhuǎn)子(由齒輪箱連接)的計算,而且可以考慮定子或軸承等連接部件的計算。同時,SAMCEF Rotors在建模方式的靈活性以及各種非線性因素(如滑動軸承、滾動軸承、油膜阻尼器的非線性特性等)的處理方法上,具有十分明顯的技術優(yōu)勢。它在航空發(fā)動機、空氣壓縮機、汽輪機、離心機和渦輪泵等工業(yè)領域有著廣泛應用,并在這些領域的轉(zhuǎn)子動力學分析中占有主導地位。至今,SAMCEF Rotors軟件已經(jīng)有30多年的研發(fā)歷史和行業(yè)經(jīng)驗,是世界范圍內(nèi)最著名、最成熟的商用轉(zhuǎn)子動力學軟件。
展開 LMS公司2013年轉(zhuǎn)子動力學專業(yè)解決方案研討會
為促進轉(zhuǎn)子動力學仿真技術的學習和交流,中國振動工程學會轉(zhuǎn)子動力學專業(yè)委員會與LMS國際公司將共同舉辦2013年SAMCEF Rotors轉(zhuǎn)子動力學專業(yè)解決方案研討會。屆時旋轉(zhuǎn)機械領域的專家、學者和工程師將濟濟一堂,共同探討和分享該領域的成功經(jīng)驗和最新成果。在本次研討會中,LMS公司總部的轉(zhuǎn)子動力學仿真專家Patrick Morelle博士將結(jié)合實例向與會者詳細講解基于SAMCEF Rotors進行轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模的流程、臨界轉(zhuǎn)速計算與轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性評估、受迫振動、設備啟動、停車及葉片缺失情況下的瞬態(tài)分析、非線性軸承的處理、基于SAMCEF Rotors與BOSS Quattro的燃氣/蒸汽輪機優(yōu)化。與會者還將了解到LMS專家的轉(zhuǎn)子工程經(jīng)驗及仿真技術,以及LMS解決方案在同行企業(yè)的應用。
轉(zhuǎn)子動力學分析是旋轉(zhuǎn)機械設計和研究的一項重要內(nèi)容,它是判斷航空發(fā)動機、汽輪機等運行的穩(wěn)定性和可靠性的重要依據(jù),也是提高系統(tǒng)效率、減少故障、延長使用壽命、實現(xiàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)優(yōu)化設計的理論和技術基礎。
SAMCEF Rotors作為專業(yè)的轉(zhuǎn)子動力學仿真軟件,能夠為旋轉(zhuǎn)機械的仿真與優(yōu)化提供最為完整的綜合性專業(yè)解決方案。SAMCEF Rotors能夠考慮影響旋轉(zhuǎn)機械動力學特性的多種因素和效應,不僅可以考慮一個或多個轉(zhuǎn)子(由齒輪箱連接)的計算,而且可以考慮定子或軸承等連接部件的計算。同時,SAMCEF Rotors在建模方式的靈活性以及各種非線性因素(如滑動軸承、滾動軸承、油膜阻尼器的非線性特性等)的處理方法上,具有十分明顯的技術優(yōu)勢。它在航空發(fā)動機、空氣壓縮機、汽輪機、離心機和渦輪泵等工業(yè)領域有著廣泛應用,并在這些領域的轉(zhuǎn)子動力學分析中占有主導地位。至今,SAMCEF Rotors軟件已經(jīng)有30多年的研發(fā)歷史和行業(yè)經(jīng)驗,是世界范圍內(nèi)最著名、最成熟的商用轉(zhuǎn)子動力學軟件。
展開 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
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 MD Nastran成為全球轉(zhuǎn)子動力學的工業(yè)標準
全球領先的虛擬產(chǎn)品開發(fā)供應商MSC.Software和波音商用飛機公司今天宣布,MD Nastran實現(xiàn)了為轉(zhuǎn)子動力學仿真提供一個工業(yè)標準這一兩年目標,這個標準允許空間飛行器引擎和機身制造商節(jié)約仿真時間、改進協(xié)同分析。MD Nastran轉(zhuǎn)子動力學模塊是NASA,波音公司以及波音的主要合作伙伴共同努力的結(jié)果,MSC.Software成功地實現(xiàn)了引擎和機身制造商的協(xié)同仿真。
“當你看到轉(zhuǎn)子動力學各種規(guī)則的要求,比如說葉片仿真,你會發(fā)現(xiàn)在這個世界上找不到其他的工具來實現(xiàn)這種聯(lián)合仿真。” 美國宇航局Glenn研究中心結(jié)構(gòu)聲學部的結(jié)構(gòu)工程師Charles Lawrence博士說,“這些模型非常巨大,都是上百萬個自由度,MD Nastran是唯一能夠解決這種大規(guī)模問題仿真工具,它可以將這些大模型分解成很多小的模型來進行計算,并仍然能夠保證計算結(jié)果的精確性。它是一個仿真的工業(yè)標準,在設計推進系統(tǒng)時,很多航空公司不僅現(xiàn)在正在使用它,而且將來還要一直使用它來獲取更好的結(jié)果。”
展開 
ANSYS WORKBENCH中關于轉(zhuǎn)子動力學的新功能介紹
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
設計仿真 | MSC Nastran轉(zhuǎn)子動力學新功能介紹
通過這種靈活的定義方式,可以將相互獨立的轉(zhuǎn)子區(qū)分開來分別定義,也可以將存在相關性的轉(zhuǎn)子關聯(lián)起來,減少繁復的操作。此外,上述操作均支持存在超單元的情況下使用,特別適合于不同企業(yè)之間的協(xié)同仿真,例如:航空發(fā)動機的模型與飛機整機模型的裝配分析等類似的場景[4]。
05
Patran界面支持
隨著求解器功能的擴展和性能的提高,Patran在對于MSC Nastran轉(zhuǎn)子動力學的界面支持的開發(fā)工作也在持續(xù)進行。Patran自從2023.4版本開始已經(jīng)幾乎支持MSC Nastran轉(zhuǎn)子動力學絕大部分卡片的前處理和后處理工作,對于用戶的直觀使用提供了非常方便的界面環(huán)境。
新的獨立菜單
轉(zhuǎn)子動力學后處理的全面支持
06
轉(zhuǎn)子動力學協(xié)會
隨著MSC Nastran轉(zhuǎn)子動力學功能的不斷研發(fā)拓展,海克斯康與客戶在這方面的合作也更加深入。2024年6月,海克斯康智造智能(Hexagon’s Manufacturing Intelligence division)與波音共同宣布成立了轉(zhuǎn)子動力學協(xié)會(Rotor Dynamics Consortium)[5]。已確認的參與者包括波音、通用電氣、賽峰、普惠公司、羅羅、霍尼韋爾、MTU航空和ITP航空等企業(yè)。此協(xié)會將推動對轉(zhuǎn)子動力學建模和仿真需求的定義和標準化等工作,目標是使機身制造商和航空發(fā)動機制造商能夠安全地應對新型、更可持續(xù)、更高效推進系統(tǒng)的工程挑戰(zhàn)。
展開 Siemens PLM Software轉(zhuǎn)子動力學與柔性體機構(gòu)動力學 仿真研討會
會議時間:7月26日 北京 / 7月28日 西安
會議亮點:
? 具有30多年歷史的全球最成熟轉(zhuǎn)子動力學與柔性體機構(gòu)動力學分析解決方案
? 業(yè)界最強大的轉(zhuǎn)子動力學與柔性體機構(gòu)動力學建模和分析能力
? 國內(nèi)外眾多廠商經(jīng)典案例,比利時轉(zhuǎn)子動力學專家主講
報名截止日期:7月22日
費用: 免費
主講人:Patrick Morelle博士
主講人簡介:Patrick Morelle博士,1980年畢業(yè)于比利時列日大學物理學系,1980-1987年間在列日大學力學系擔任助理教授職務,1987年獲結(jié)構(gòu)機械學博士學位。1989年加入Siemens PLM Software,擔任優(yōu)化及結(jié)構(gòu)動力學研發(fā)組長。1997年起兼任巴黎達芬奇大學中心(Pole Universitaire Leonard de Vinci)榮譽教授及院長職務。2000年起任LMS SAMTECH公司德國辦事處總經(jīng)理,目前負責Samcef Rotors和Samcef Mecano在全球的市場推廣工作。
會議信息:
具體信息及報名方法見附件。
Samcef邀請函-7.26北京-7.28西安.doc
展開 轉(zhuǎn)子動力學 | 模態(tài)分析 附轉(zhuǎn)子動力學鐘一諤下載
旋轉(zhuǎn)和靜止部件之間的接觸
下載地址:轉(zhuǎn)子動力學鐘一諤下載
轉(zhuǎn)子動力學的簡介及其發(fā)展 附轉(zhuǎn)子動力學顧家柳下載
以往的轉(zhuǎn)子動力學建模和分析主要是針對地面旋轉(zhuǎn)機械的,并假設基礎(支承)的剛性足夠大且是固定不動的,但對如航空發(fā)動機等機動運動的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和對一些支承剛度較小的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),這種假設顯然是不太合理。如對機動飛行中的航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的建模和分析,還應計入空間運動的影響。此類問題雖然研究的難度大,但由于對國民經(jīng)濟發(fā)展具有較大的促進應用, 應成為今后研究的重點。
隨著電力、航空、石化等工業(yè)的快速發(fā)展,旋轉(zhuǎn)機械向著高轉(zhuǎn)、重載、輕型化和自動化方向發(fā)展,這對轉(zhuǎn)子動力學發(fā)展提出了更高的任務,如旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)子動力學優(yōu)化設計,轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)振動的主動控制,轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)振性、不平衡相應、瞬態(tài)響應,非線性轉(zhuǎn)子動力學,對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速分析計算等,都已經(jīng)成為了轉(zhuǎn)子動力學研究的重要課題。
下載地址:轉(zhuǎn)子動力學顧家柳
展開 轉(zhuǎn)子動力學系列(六):考慮預應力的轉(zhuǎn)子動力學分析 ¥29
具體命令流如下:
轉(zhuǎn)子動力學系列(十):不平衡激勵下的啟動過程瞬態(tài)轉(zhuǎn)子動力學分析
轉(zhuǎn)子動力學系列(九):基于ANSYS Workbench的多軸轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)子動力學系列(八):軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用
轉(zhuǎn)子動力學系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復雜轉(zhuǎn)子分析
轉(zhuǎn)子動力學系列(六):考慮預應力的轉(zhuǎn)子動力學分析
轉(zhuǎn)子動力學系列(五):隨轉(zhuǎn)速變剛度和變阻尼的模擬
轉(zhuǎn)子動力學系列(四):不同軸承單元對比(COMBIN14和COMBI214)
轉(zhuǎn)子動力學系列(三):不同建模單元對比(BEAM188與SOLID186)
轉(zhuǎn)子動力學系列(二):不平衡響應分析
轉(zhuǎn)子動力學系列(一):臨界轉(zhuǎn)速與坎貝爾圖
展開 轉(zhuǎn)子動力學系列(十):不平衡激勵下的啟動過程瞬態(tài)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子動力學系列(十):不平衡激勵下的啟動過程瞬態(tài)轉(zhuǎn)子動力學分析
轉(zhuǎn)子動力學系列(九):基于ANSYS Workbench的多軸轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)子動力學系列(八):軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用
轉(zhuǎn)子動力學系列(七):帶支承結(jié)構(gòu)的復雜轉(zhuǎn)子分析
轉(zhuǎn)子動力學系列(六):考慮預應力的轉(zhuǎn)子動力學分析
轉(zhuǎn)子動力學系列(五):隨轉(zhuǎn)速變剛度和變阻尼的模擬
轉(zhuǎn)子動力學系列(四):不同軸承單元對比(COMBIN14和COMBI214)
轉(zhuǎn)子動力學系列(三):不同建模單元對比(BEAM188與SOLID186)
轉(zhuǎn)子動力學系列(二):不平衡響應分析
轉(zhuǎn)子動力學系列(一):臨界轉(zhuǎn)速與坎貝爾圖
展開 
SAMCEF 轉(zhuǎn)子動力學仿真案例(一維二維三維)
SAMTECH 公司是世界著名的有限元軟件S A M C E F 的開發(fā)商及供應商,成立于1986年,專注于機械系統(tǒng)仿真、數(shù)值分析和多學科優(yōu)化等領域。30年來,SAMTECH憑借強大的技術實力、專業(yè)的技術團隊及完善的服務體系贏得了全球眾多用戶的青睞。轉(zhuǎn)子動力學分析是判斷航空發(fā)動機運行穩(wěn)定性和可靠性的重要依據(jù),也是提高系統(tǒng)效率、延長使用壽命、實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化設計的技術和理論基礎。SAMCEF FOR ROTOR是專業(yè)的轉(zhuǎn)子動力學分析軟件,在航空發(fā)動機設計分析領域有著廣泛應用,是世界范圍內(nèi)著名的商用轉(zhuǎn)子動力學軟件,包含多種轉(zhuǎn)子模型的定義。
1.一維模型梁—剛性盤—彈簧模型
轉(zhuǎn)子采用梁單元模擬,軸承采用彈簧單元模擬,輪盤采用集中質(zhì)量單元模擬。這種模型計算速度快,適用于有大量設計參數(shù)需要進行調(diào)整的初步分析。
2. 二維模型傅里葉多諧波軸對稱模型
轉(zhuǎn)子采用2D 傅里葉多諧波單元模擬,可準確描述結(jié)構(gòu)的軸向變形、扭轉(zhuǎn)變形和彎曲變形。這種模型適合對轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)創(chuàng)建更精細的計算分析模型及葉片數(shù)量較大的轉(zhuǎn)子模型。
3. 三維模型(多級)循環(huán)對稱模型或3D 模型
轉(zhuǎn)子采用3D 有限元實體單元模擬,可以更詳細、更精確的描述發(fā)動機的幾何特性。適用于結(jié)構(gòu)彎扭振動耦合作用明顯時或者葉輪、風扇等較復雜的幾何模型。
這里有SAMCEF轉(zhuǎn)子動力學建模實例,包括1維/2維/3維模型,
SAMTECH 公司是世界著名的有限元軟件S A M C E F 的開發(fā)商及供應商,成立于1986年,專注于機械系統(tǒng)仿真、數(shù)值分析和多學科優(yōu)化等領域。30年來,SAMTECH憑借強大的技術實力、專業(yè)的技術團隊及完善的服務體系贏得了全球眾多用戶的青睞。轉(zhuǎn)子動力學分析是判斷航空發(fā)動機運行穩(wěn)定性和可靠性的重要依據(jù),也是提高系統(tǒng)效率、延長使用壽命、實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化設計的技術和理論基礎。
展開 非線性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩現(xiàn)象的動力學仿真
非線性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)碰摩現(xiàn)象的動力學仿真<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-09-30 10:20:58被清風明月評為3星級,為發(fā)貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
附件地址:http://download.caenet.cn/ShowInfoList.aspx
展開 案例分享 | 如何提升飛機發(fā)動機-轉(zhuǎn)子動力學分析效率?
作者:Yves Fournier,普拉特·惠特尼集團加拿大分公司
隨著原型快速設計的要求不斷提高,航空航天和汽車行業(yè)的領導者正在利用新的仿真技術來提供安全、可靠、經(jīng)濟高效的高質(zhì)量產(chǎn)品。仿真在產(chǎn)品研發(fā)中起著重要作用,它可以幫助工程師進行早期的設計更改,并避免后期修改產(chǎn)生意外的不利影響。對許多包含轉(zhuǎn)動部件的航空航天結(jié)構(gòu)和汽車結(jié)構(gòu)(如噴氣發(fā)動機、渦輪機械、離心機等)的設計和分析來說尤其如此。
新的航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設計會帶來無法預知的、復雜的動力學特性,這需要先進的仿真技術來確保仿真結(jié)果的精度。
作為原生的、最受信賴的FEA求解器,MSC Nastran 在各個主要的航空航天公司均得到廣泛應用。MSC Nastran提供了高精度的、高可靠性的轉(zhuǎn)子動力學解決方案,用于計算評估旋轉(zhuǎn)機械的特性。
由于零件的復雜性,對旋轉(zhuǎn)部件的建模方法受多個因素的影響。
例如,可用的計算資源、所需的精度以及用于描述轉(zhuǎn)子幾何形狀的單元類型。
傳統(tǒng)方法(參考文獻1)是對模型的簡化表示,采用一維梁單元對軸進行建模
,采用質(zhì)量點對轉(zhuǎn)盤進行建模(圖1)
。
盡管這種建模方式在建模和計算精度、對大尺寸柔性轉(zhuǎn)盤特性的捕捉、對復雜結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子的準確描述等方面有局限性,但這種方法在目前工業(yè)界仍然很常見。
圖1.目前正在使用轉(zhuǎn)子動力學結(jié)構(gòu)建模的四種方式
普惠公司(Pratt and Whitney)最近采用一種更好的方法對大型發(fā)動機模型進行分析。這種方法采用高精度的二維軸對稱諧波單元和三維殼單元以及實體單元進行建模。
展開 基于ANSYS APDL 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的建模文件zhu1,及轉(zhuǎn)子動力學模態(tài)、考慮預應力的轉(zhuǎn)子動力及瞬肪分析的命令流doc文件。
轉(zhuǎn)子動力學仿真的相關專題、標簽、搜索
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