旋轉機械的案例
《旋轉機械故障機理及診斷技術》
第十三節 轉軸具有橫向裂紋的故障機理與診斷
第七章 齒輪的故障機理及診斷技術
第一節 齒輪箱的失效與振動測定
第二節 齒輪的振動機理
第三節 齒輪的簡易診斷方法
第四節 齒輪的精密診斷方法
第八章 滾動軸承的故障機理及診斷技術
第一節 滾動軸承的失效與振動測定
第二節 滾動軸承的振動機理
第三節 滾動軸承的故障診斷方法
第九章 旋轉機械故障診斷技術及專家系統
第一節 旋轉機械故障的灰色診斷技術
第二節 旋轉機械故障的模糊診斷技術
第三節 旋轉機械故障的神經網絡診斷技術
第四節 旋轉機械故障診斷專家系統
第十章 大型旋轉機械在線監測與故障診斷系統簡介
第一節 國外大型旋轉機械在線監測與故障診斷系統簡介
第二節 國內大型旋轉機械在線監測與故障診斷系統簡介
第三節 大型旋轉機械在線監測與故障診斷系統的展望
參考文獻
展開 AI神經網絡在旋轉機械葉片設計、仿真及優化中的應用。
本文介紹了使用AI神經網絡進行旋轉機械葉片設計、仿真和優化的方法。通過建立神經網絡模型，實現了對葉片性能的準確預測和優化。本文的研究結果表明，AI神經網絡能夠有效地應用于旋轉機械葉片的設計、仿真和優化過程，并可提高葉片的性能和效率。
旋轉機械葉片是各種動力設備的關鍵部件，如航空發動機、燃氣輪機、壓縮機等。這些設備的性能和效率往往受到旋轉機械葉片的設計和性能的影響。因此，如何提高旋轉機械葉片的性能和效率是當前研究的熱點問題。傳統的旋轉機械葉片設計方法通?；诮涷灮蛟囼?，不僅耗費大量時間和資源，而且不能保證設計的最優性。因此，研究人員嘗試利用人工智能技術，特別是神經網絡技術，對旋轉機械葉片進行設計和優化。
近年來，國內外研究者對旋轉機械葉片設計、仿真和優化方法進行了廣泛研究。傳統的旋轉機械葉片設計方法主要基于經驗公式和試驗方法，如采用流體力學、熱力學和結構力學等相關理論進行葉片設計和優化。然而，這些方法往往存在耗時長、成本高、無法保證最優性等問題，因此限制了其應用范圍。近年來，隨著人工智能技術的發展，特別是神經網絡技術的應用，為旋轉機械葉片的設計和優化提供了新的解決方案。
神經網絡是一種模擬人腦神經元網絡的結構和功能的計算模型，具有自學習、自組織和適應性等特點。在旋轉機械葉片設計、仿真和優化中，神經網絡可以用于建立模型，實現對葉片性能的預測和優化。本文采用深度學習框架下的卷積神經網絡（CNN）和循環神經網絡（RNN）相結合的方法，建立了一個多層次、多尺度的神經網絡模型，用于旋轉機械葉片的設計、仿真和優化。
結合神經網絡進行葉片優化設計主要有以下幾方面內容：
1) 應用神經網絡模型：當模型經過足夠的訓練和驗證后，可以將其應用于新的旋轉機械葉片的設計。
展開 CFX中旋轉機械模擬的新方法及其應用（旋轉機械相關）培訓
CFX中旋轉機械模擬的新方法及其應用（旋轉機械相關），時間：6月28日，20:00-21:00 ,報名地址：http://event.31huiyi.com/615709261
旋轉機械流致噪聲解決方案
1 旋轉機械流致噪聲問題
1.1 背景介紹
旋轉機械如泵、風機、風扇、螺旋槳、渦輪機械等廣泛應用于國民生產各部門，隨著產業競爭的加劇，人們對環保意識的提高，噪聲也成為產品核心競爭力的指標之一，如何降低噪聲也是各大風機廠等制造企業面臨的最具挑戰性的問題之一。
旋轉機械流致噪聲主要包括兩大類噪聲源：湍流噪聲和流致振動噪聲。湍流噪聲主要由其內部非穩定流動所引起的，從湍流噪聲產生的機理看，主要分旋轉噪聲（離散噪聲）和渦流噪聲（寬頻噪聲）兩大類；而流致振動噪聲則是由于流體流動產生的湍流脈動和聲脈動壓力作用在結構上，會引起結構的振動，如果激勵源頻率接近系統的某階固有頻率，將會引發共振而劇烈振動，從而輻射較強的噪聲。這兩類噪聲在旋轉機械中較為普遍，尤其針對具有管道系統的旋轉機械中，流致振動噪聲往往較為關注也比較突出。
1.2 理論介紹
目前，數值計算方法被越來越多的單位應用于旋轉機械噪聲評估與優化，可以對其噪聲產生機理和源特性進行詳細分析，同時方便分析諸多參數對噪聲性能的影響，為工程師設計低噪聲的產品提供數據支撐和理論指導。
旋轉機械的計算聲學就是利用現代CFD技術和噪聲模擬技術計算噪聲性能。在旋轉機械的設計階段就可以了解它們的設計與噪聲性能，減少試驗成本，縮短設計周期。因此，現代CFD與聲學數值計算技術已經成為廣泛采用的噪聲設計與優化技術。旋轉機械流致噪聲產生的最主要根源是流場產生的脈動引起的，因此準確模擬旋轉機械噪聲的前提是首先獲得準確的流場信息，然后采用合適的聲類比理論提取其流動聲源。
使用專業旋轉機械CFD模擬工具對各類型旋轉機械進行模擬，可以快速地獲得旋轉機械在工作狀態的流場信息。隨后利用聲學軟進行流動噪聲分析，建立的聲學模型結構表面為剛性壁面，湍流為聲源區，計算聲學域為湍流區以及外部的流場區域。在計算域外設置無限元包絡。
展開 
基于Ansys Turbosystem的旋轉機械仿真專題培訓
【培訓講師】 上海安世匯智流體專家
【培訓時間】 2023年7 月12日~14日
【培訓費用】 4500元/人
【培訓等級】 中 級
【培訓地點】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓
【培訓特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
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—— 理論與上機結合，教學質量有保障
—— 真實案例教學，貼合企業實際需求
—— 設立分級課程，循序漸進培養仿真能力
—— 安世亞太官方培訓證書，豐富職業履歷
【培訓日程】
時間
具體內容
第一天
Ansys TurboSystem系統介紹
Ansys BladeModeler操作介紹
Ansys TurboGrid操作介紹
上機案例練習1
Ansys CFX旋轉機械邊界條件設定
Ansys CFX旋轉機械求解器設定
Ansys CFX旋轉機械湍流模型介紹
上機案例練習2
第二天
Ansys CFX旋轉機械傳熱模擬介紹
Ansys CFX旋轉機械非定常計算介紹
Ansys CFX旋轉機械求解設置方案經驗分享
Ansys CFX旋轉機械后處理介紹
上機案例練習3
上機案例練習4
第三天
Ansys CFX傳熱模擬介紹
Ansys CFX非定常計算介紹
Ansys CFX求解設置方案經驗分享
Ansys CFX后處理介紹
上機案例練習5
【報名鏈接】
https://www.wenjuan.com/s/u6F3uaV/
（開課前一周截止報名）
【小貼士】
· 本次課程有上機操作環節，我們會準備好電腦與軟件；若報名人數超額，則需部分學員攜帶自己的電腦，我們會為您裝好試用軟件。
展開 『原創』旋轉機械非線性動力學設計基礎理論與方法
300MW汽輪發電機組中的應用
7.4 汽輪機調節系統與軸系統扭振的相互作用
7.5 發動機曲軸扭轉振動的原因及振動模式
7.6 各種阻尼器與動阻尼器
參考文獻
第8章 非對稱轉子系統的振動
8.1 概述
8.2 非對稱轉子-軸承系統動力特性
……
第9章 旋轉機械轉子-軸承系統的穩定性分析
第10章 旋轉機械的非線性動力學設計
第11章 旋轉機械非線性故障的現場分析
第12章 轉子系統失穩后的疲勞強度分析
旋轉機械振動監測及故障診斷
旋轉機械振動監測及故障診斷.part1
旋轉機械振動監測及故障診斷.part1.rar
旋轉機械振動監測及故障診斷.part2.rar
旋轉機械振動監測及故障診斷.part3.rar
旋轉機械振動監測及故障診斷.part4.rar
《故障旋轉機械非線性動力學的理論與試驗》
ISBN ： 7030135652
頁數 ： 329
開本 ： 16開
封面形式 ： 簡裝本
內容簡介
本書是在完成國家自然科學基金重大項目“大型旋轉機械非線性動力學問題”(19990510)的基礎上完成的系列專著中的一部。
本書著重研究故障旋轉機械的非線性動力學理論,并討論圍繞這些故障所進行的大量試驗。書中研究單一故障和耦合故障旋轉機械的非線性動力學理論、故障發生與發展的慢變與突變過程的理論和某些故障的可靠性理論;討論抑制旋轉機械振動若干有效的方法。還介紹旋轉機械模型試驗與現場試驗的大量結果。
本書可供大專院校教師、研究生和高年級學生閱讀,還可供從事旋轉機械科學研究、設計制造及使用的科技人員參考。
展開 旋轉機械的振動狀態信號檢測與故障診斷
一、旋轉機械故障類型及振動信號特點
旋轉機械因其運行特點，引起故障主要有三種原因：不平衡，不對中和因轉子受損出現動靜碰擦。不同故障類型產生的振動信號也不相同，分析不同故障的振動信號特點，是旋轉機械故障的前提。
1. 不平衡
轉型機制運行過程中，轉子不平衡是普遍存在的問題。因離心慣性力存在周期性，從而對轉子的激勵作用力不同，就使得其難以平穩旋轉。
?；萍汲晒μ岢鰧I的泵閥及旋轉機械噪聲模擬方案
經過?；萍挤抡婀こ滩考夹g工程師的聯合攻關，提出了基于專業泵閥CFD模擬軟件PumpLinx和專業聲學模擬軟件ACTRAN的聯合噪聲模擬方案，該方案得益于PumpLinx的在泵閥CFD模擬方面的專業優勢，能夠有效地模擬各種泵閥及旋轉機械的噪聲。
聯合解決方案的優勢是：
1)
利用內置的專業泵閥模板，能夠精確模擬齒輪泵、柱塞泵、滑片泵等容積泵的噪聲問題。
2)
這一方案的獨特網格技術可以以常規方案1/3網格實現噪聲模擬，計算速度快，降低了泵閥和旋轉機械噪聲模擬的門檻。
3)
準確地捕捉聲源，可以自動獲取面聲源和近體聲源，保證了模擬的精度。
泵閥與旋轉機械（如泵、閥門、風機、螺旋槳、渦輪機械等）廣泛應用于國民生產各部門以及船艦、航空航天等領域，隨著科學技術的發展和人們環境保護意識提高，如何降低泵閥、風機、螺旋槳等旋轉機械的噪聲也成為重要的研究課題之一。
海基科技提出這一聯合噪聲模擬方案解決了困擾泵閥及旋轉機械噪聲模擬的難題，它必將成為設計人員降噪設計的有力武器。
展開 【仿真平臺性能測試】Fluent旋轉機械瞬態分析
本期選取了CFD領域典型的場景，基于滑移網格方法的旋轉機械流場分析，滑移網格方式進行旋轉機械計算可以獲得定轉子之間的時間精確解，精度相比穩態計算更高，計算要求也更苛刻，軟件也是采用CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于“神工坊”高性能工業仿真平臺的CFD瞬態計算，和其他仿真云平臺進行效率對比如何。
一、模型與網格
采用某品牌空調室外機作為瞬態分析的仿真模型，左側與后側的進口流域，以及前側的出口流域都考慮到計算中，并對空調內部結構簡化后進行網格劃分，最終網格單元數868萬，如下圖所示。其中，風扇葉片的旋轉速度是850rpm。
二、求解設置
根據該款旋轉機械的相關參數，經過理論計算得到該旋轉機械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數為0.075，為不可壓縮流動，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉機械的k-ε Realizable模型。對于動區域計算模型，本次瞬態計算選擇了網格區域移動的滑移網格法，仿真的模擬時間為10s，相關設置如下。
三、仿真結果
迭代完成之后仿真云圖如下所示。
四、仿真平臺對比
進行Fluent旋轉機械瞬態分析時，所使用的“神工坊”高性能工業仿真平臺與其他兩家仿真云平臺的硬件參數如下表所示。
仿真云平臺
CPU型號
內存
主頻
神工坊
AMD EPYC 7742
512G
2.25GHz
仿真云平臺1
Intel Xeon(Cascade Lake) Platinum 8269
64G
2.5GHz
仿真云平臺2
Intel（R）Xeon(R) Platinum 8350C
64G
2.6GHz
計算過程中三個平臺的一些輸出日志如下。
展開 
旋轉機械NVH分析一般流程
在汽車和一般行業，旋轉機械分析是結構改進的重點，它使得工程師可以跟蹤齒輪箱、傳動系統和軸承的故障。在車輛開發過程中測試振動噪聲對最終的設計十分重要，高質量的測量分析對成功開發新車型產生著重要的作用。
機械設備中的每一個旋轉部件都會產生振動，因而產生噪聲，導致平衡被打破或者部件傳動不平穩等。另外，也有所謂的“葉片通過”現象，這個現象與風扇葉片數和泵有關系。在每一種情況中，我們可以將振動的頻率與機械的轉速關聯起來。比如，風扇類結構帶有5片空間角度均勻分布的葉片，將會在轉頻的5倍處產生噪聲，有時也會在轉頻的更高倍數處，如10倍，15倍等，這取決于適當位置的風扇支承數目。如果這些支承靠近葉片，那么頻率將變成葉片數與支承數目的乘積。
這些振動對機械設備或車輛起到了激勵的作用，當旋轉部件產生的激勵頻率與結構的某一階固有頻率相等時，將出現最嚴重的影響。這些“一致的”頻率通常是設計部門努力的目標，以限制這些影響，不管它們是疲勞，振動或者相應的噪聲等。
對于轉速變化的旋轉機械，為了降低振動噪聲的可接受程度，面臨的挑戰更大。旋轉部件通常傳遞著更大的功率（或能量），不幸的是，即使較小的功率（或能量）轉化為振動噪聲，也能引起不良反應。因此，作為NVH工程師，我們首先需要量化這些振動噪聲，然后再提出合適的方案解決它們。
1. 理論計算
在對旋轉機械進行測試之前，需要做一些準備工作（以變速箱為例）：
首先，需要根據各檔位的動力傳遞路徑，確定測試檔位均有哪些齒輪對參與傳動，計算相應的傳動比。
其次，根據參與動力傳遞的齒輪對的傳動比，確定各級旋轉軸的轉速及相應轉動頻率（或階次）。
第三，根據各級軸的轉動頻率（或階次），計算得到各級軸承的特征頻率（或特征階次）。
展開 下午直播：Ansys CFD 2023 R1旋轉機械新功能
Ansys CFD 2023 R1旋轉機械新功能
內容簡介
本次會議主要介紹最新版本Ansys CFD 2023 R1在旋轉機械仿真功能方面的重要更新，涉及航空發動機/燃機輪機、渦輪增壓器、水泵、風機/風扇等旋轉機械行業；著重介紹了在網格前處理、后處理、求解加速、優化設計、氣彈及顫振、共軛傳熱等方面的重大改進及提升，涉及Ansys Fluent、CFX等主要產品模塊。
演講人介紹
姚翔，Ansys旋轉機械流體仿真專家
畢業于北京航空航天大學航空發動機專業，先后在北京華清燃氣輪機有限公司和中國科學院工程熱物理研究所承擔渦輪設計和試驗工作，擁有豐富的旋轉機械仿真和優化設計經驗。
點擊鏈接 免費報名
https://s.jishulink.com/oPJhm8
更多精彩直播：
Ansys 2023 R1系列直播合集
—END—
展開 容積式旋轉機械前處理網格劃分工具TwinMesh應用介紹
容積式流體機械是通過運動部件和靜止部件之間的容積周期性變化來和流體進行能量交換的機械，機械和流體之間的相互作用力主要是靜壓力，主要應用于高壓小流量的場合。容積式流體機械按照運動形式可分為往復式和回轉式兩大類。往復式主要以活塞為主，而回轉式則有多種形式，如齒輪、羅茨、螺桿、渦旋等等。
容積式旋轉機械應用范圍十分廣泛，化工、油氣、食品、液壓、制冷等各種工程領域都會涉及。
對于此類旋轉機械的CFD仿真計算來說，由于工作腔內幾何結構復雜，內部流體區域隨著轉子轉動在不停地發生變化，同時又存在極小的間隙，這就使得對網格的要求極為苛刻，需要高質量、快速的網格生成工具，來滿足求解器準確地預測主流流動、邊界層流動和間隙內的流動。
德國CFX-Berlin公司在多年的容積式旋轉機械仿真咨詢經驗的基礎上開發出了一款高效的前處理網格劃分工具——TwinMesh。
TwinMesh是針對容積式旋轉機械內部流動仿真的網格生成工具，該工具可自動生成高質量的六面體網格，與ANSYS CFX求解器結合，可以對齒輪泵、羅茨泵、擺線泵、雙螺桿式壓縮機/膨脹機/泵、偏心螺桿泵、渦旋壓縮機/膨脹機、汪克爾轉子發動機、滑片泵等容積式流體機械實現其內部流場的CFD仿真。
TwinMesh網格應用的各類模板
首先我們來看一下TwinMesh和ANSYS CFX是如何協作來完成容積式旋轉機械的流動仿真問題。
前處理中，轉子部分的六面體網格由TwinMesh創建，非轉子部件可由ANSYS Meshing /ICEM CFD等模塊生成網格，在TwinMesh中可一鍵生成CFX的求解def文件進行計算。
展開 安全耐久，高效可靠 | 《ANSYS旋轉機械行業解決方案》現已開放領取
1 旋轉機械行業概述、趨勢及挑戰
1.1 旋轉機械行業應用
1.2 旋轉機械行業面臨挑戰
1.3 旋轉機械仿真發展趨勢及挑戰
2 Ansys整套旋轉機械設計與仿真分析方案
2.1 Ansys Turbo system分析流程
2.2 1D/2D/3D設計工具：Vista、TF、BladeGen
2.3 CAD模型前處理工具：BladeEditor
2.4 自動網格生成工具：Turbo Grid
2.5 前處理與求解器：CFX Pre、CFX Solver
2.6 后處理：CFX Post
3 Ansys CFX交界面處理模型
3.1 穩態轉靜葉片交界面
3.2 Mixing plane/Frozen Rotor
3.3 瞬態轉靜葉片交界面
3.4 瞬態計算3種處理方法：PT/FT/TT
4 Ansys CFX流-熱-固耦復雜合問題求解
4.1 流熱耦合：渦輪葉片冷卻
4.2 流固耦合：顫振分析、受迫振動
4.2.1 葉片顫振分析
4.2.2 受迫振動分析
4.3 氣動噪音分析
二、本期資料如何獲??？
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