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關注創建者:匿名 創建時間:2026-01-04
不平衡響應分析的視頻教程
基于workbench的jeffcott轉子動力學分析
針對初學者快速學習轉子動力學仿真分析,包括模態分析、臨界轉速分析和不平衡響應分析。軟件采用的是Ansysworkbench2023R1版本,提供學習用的源文件。
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不平衡響應分析的實例教程
3.1 轉子-軸承系統不平衡響應計算模型
轉子-軸承系統動力學方程為:
式中,ω—旋轉頻率; M1,K1,G1—整體質量矩陣、剛度矩陣和回轉矩陣; cij,kij( i,j = 1,2) —整體油膜等效阻尼和剛度矩陣; U1,2—系統位移向量,即
文中其余繁復的公式就不寫了。我們主要看貼近工程應用的部分。
3.2 不平衡量計算
加不平衡質量時,根據國際標準《旋轉剛體的平衡質量》,取平衡等級G3.2。
e × ω = 3.2
式中,e—旋轉部件的偏心距; ω—旋轉部件的角速度。在主機本體和勵磁機鐵心位置加載相應的不平衡量,計算了三個軸承位置的最大振動響應,計算結果見表4。
4. 結束語
本文采用DyRoBeS轉子動力學分析軟件對長輸管線壓縮機20MW 級高速變頻防爆電動機項目軸系進行臨界轉速計算和不平衡響應分析,得到以下結論:
(1) 為保證計算結果的準確性,需對電機軸系進行合理的簡化,簡化過程中需考慮軸本體月牙槽和3#軸承抬高量的影響。
展開 本文是示例常見錯誤,正確示例為:轉子動力學-06三圓盤轉子的不平衡響應
01 模型和網格見附件
02 定義約束,定義為軸承支承,約束繞軸旋轉自由度
03 施加不平衡激勵
04 查看位移頻響
注意這是沒考慮轉速影響的不平衡響應分析,是錯誤的。結合作者上一個示例,讀者可以看出其中的區別
如需更多細節,請聯系郵箱 leslie_wj@163.com,或者微信leslie_wj
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不平衡響應分析在轉子動力學特性分析中非常重要,它提供給我們兩個信息,一個是峰值轉速的大小,也稱作臨界轉速,另一個信息是過臨界時轉子-軸承系統響應。
對于基于一維梁單元的轉子-軸承系統不平衡響應,在ANSYS WORKBENCH中一般是使用Harmonic Response模塊進行的。不平衡量是通過施加Rotating Force來實現的。當選擇打開科氏效應(coriolic effect)時,在分析設置中一般選用solution method:full進行計算分析。
對于基于二維軸對稱諧波單元的轉子-軸承系統不平衡響應來說,同樣使用的是Harmonic Response模塊進行的。不同的是需要在Model下插入symmetry,如同在計算臨界轉速時的設置一樣,見圖1和圖2.
圖1 諧響應分析中插入symmetry
圖2 設置general axisymmetry參數
和基于一維梁單元的轉子-軸承不平衡響應中一樣,不平衡量是通過插入rotating force來實現的,見圖3.
圖3 不平衡量施加
完成以上設置后就可進行不平衡響應計算,后續可查看頻率響應曲線,見圖4.
圖4 頻率響應曲線
展開 求該轉子渦動頻率、振型、臨界轉速及不平衡響應。
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02 定義約束,定義為軸承支承,約束繞軸旋轉自由度
03 施加不平衡激勵
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本案例為生產消費性家庭用之易撥罐,如圖一所示,主要功能為盛裝食物或原料的食品儲存用容器,由于產品為狹長型罐身,決定了公模仁的結構與剛性,在射出過程中模壁易形成模內壓,以及因流動不平衡導致公模仁翹曲,進而產生產品肉厚偏移及嚴重的包封和結合線問題。在本研究中,飛綠股份有限公司使用 Moldex3D,優化模具設計與射出成型制程,改善狹長形罐身問題所造成的成型缺陷,提升產能與質量的穩定度
不平衡響應分析在轉子動力學特性分析中非常重要,它提供給我們兩個信息,一個是峰值轉速的大小,也稱作臨界轉速,另一個信息是過臨界時轉子-軸承系統響應。
對于基于一維梁單元的轉子-軸承系統不平衡響應,在ANSYS WORKBENCH中一般是使用Harmonic Response模塊進行的。不平衡量是通過施加Rotating Force來實現的。
(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
在下圖所示的二維軸對稱模型上進行模態、坎貝爾圖和不平衡響應分析。在每次分析中都觀察到陀螺力矩對旋轉結構動力學的影響。
為了驗證二維軸對稱模型獲得的結果的準確性,對相應的三維實體模型進行了相同的分析。然后將結果用作二維軸對稱模型結果的基準。
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飛綠團隊以多模穴、短周期、高良率、較少的后加工為目標進行食品儲物罐的量產開發,并采用閥式熱澆道以減少料頭及避免冷料造成外觀瑕疵。然而,采用閥式熱澆道卻產生了轉角效應,導致流動不平衡,并引發結合線、包封及熱暈痕問題。飛綠團隊藉由Moldex3D一系列的仿真分析,成功確認問題成因,并驗證解決對策,順利克服問題,達成穩定24小時連續性生產的目標。
挑戰
流動不平衡
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大綱
T3C輕觸零件為圜達電子開關中產量最高產品之一,電子開關主要目的為觸動開關使電路導通,導通性是開關產品中最重要的關鍵,而此產品在制程中容易有包封、結合線、缺料等問題,造成產品之導通不良。
圜達團隊使用Moldex3D分析并設計變更出解決方案,使充填產品流動平衡及縮短成型周期,并改善包封、結合線、缺料等外觀缺陷,應用模流分析來提升產品之良率及降低成本。
挑戰
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關鍵字:流道平衡 VP壓力失衡 填充末端壓力失衡 壓力不平衡
對于一模多穴的產品,流道設計是平衡結構,但是分析過程中充填結果個別穴位失衡,或者各個穴位壓力不均衡等現象,這個問題主要是兩個方面導致的,一個是MoldFlow原生網格的不一致導致,還有一個原因就是求解器計算過程穩健性太低導致的;如下圖所示:
上圖所示的產品,分析結果4個產品的充填過程和填充末端壓力不均勻
JB/T 4359最早是等同采標ISO 8011-1988的,僅適用于介質為空氣的軸流式壓縮機,它在特殊工況下的材料選擇、轉子帶阻尼不平衡響應分析及穩定性分析、性能試驗執行標準等方面的規定,與API 617標準相比要簡單一些。
透平壓縮機輸送各種工藝氣體時,為了防止或限制這些氣體沿壓縮機旋轉軸泄漏到大氣中,就必須采用軸端密封,保證運行安全。
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某110千伏變電站35千伏#5母線電壓不平衡告警,三相電壓分別為20千伏、23千伏、20.8千伏,不平衡率14%,同時伴有接地告警。
調度人員進行線路試拉查找故障點
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