扭轉振動
關注創建者：恒小爺子 創建時間：2018-09-11
扭轉振動的視頻教程
扭轉振動的實例教程
通常，扭轉振動就是用來分析上述復雜軸系。
旋轉機械的振動一般分為三類，徑向振動（也叫橫向振動），軸向振動，扭轉振動。徑向振動及軸向振動，均可采用電渦流位移傳感器進行監測，而扭轉振動則不然。由于扭轉振動比徑向及軸向振動更加難以測量，因此經常會忽略扭轉振動。實際上，扭轉振動可能相當劇烈，并且能夠產生可導致疲勞失效的破壞性循環應力。扭轉振動常見的危害有：損壞傳動齒輪、聯軸器，引起扭轉-軸向耦合振動，引起軸系裂紋和斷裂等。
一、什么是扭轉振動
不同的教材對扭轉振動的定義稍有不同，但大致相同。
通用定義：扭轉振動，是轉子圍繞其旋轉軸發生靜態和動態扭轉產生的振動。
汽輪機行業的定義：當汽輪機-發電機組軸系傳遞轉矩時，在其各個斷面上因所受轉矩的不同而產生不同的角位移。當轉矩受到瞬時干擾而突然卸載或加載時，軸系按固有扭振頻率產生的扭轉振動。
船舶行業的定義：船舶推進系統軸系在柴油機、螺旋槳等周期性的激振力矩作用下所產生的周向交變運動及相應變形，這種振動稱為扭轉振動。
二、扭轉振動的參數表征
所有旋轉機械均涉及功率的輸出和變換，而功率輸出需要傳輸轉矩。
展開 Rotor（轉子動力學模塊）是大部分旋轉機械用戶都要用到的，可以看到，DyRoBeS軟件的Rotor模塊可以進行四種類型的振動分析，如下圖2所示，分別是Lateral Vibration（橫向振動）、Torsional Vibration（扭轉振動）、Axial Vibration（軸向振動）、Lateral-Torsional-Axial Vibration（橫向-扭轉-軸向耦合振動）。而對于第四種Lateral-Torsional-Axial Vibration（橫向-扭轉-軸向耦合振動）分析，也可以進行兩種耦合振動分析，比如橫向＋扭轉振動分析、橫向＋軸向振動分析、扭轉+軸向振動分析，可以說，DyRoBeS軟件提供的四種振動分析涵蓋了幾乎所有轉子的動力學分析類型。
圖2 DyRoBeS軟件的Rotor模塊的四種振動分析類型
DyRoBeS軟件的Rotor模塊中，在Tools菜單欄里提供了各種類型軸承以及各型動密封等等的計算工具接口，詳見下圖。
展開 之前圈子里有工程師從系統層面介紹了新能源汽車傳動系扭轉振動抑制的不同手段，今天小編就從控制層面，簡單聊一下傳動系扭轉振動抑制的方法：主動防抖控制。
主動防抖控制，大白話：主動施加防止抖動的控制策略。
為什么要施加主動防抖控制？原因很簡單：新能源汽車的電機到車輪之間沒有傳統內燃機車上的扭轉阻尼減振器，所以傳動系上的抖動無法被阻斷和吸收，同時抖動通過殼體、懸置等耦合到車身，于是整車彌漫著農業重金屬氣息。With這種車，你無法步入新時代，因為你所有撩的套路都見光死，甚至連只想當個安靜的美男子的愿望也灰飛煙滅，因此，才有主動防抖控制來抑制抖動。
那么沒人車震，車里也沒有內心住著縫紉機的抖腿一族，為啥車會抖呢？工程師說電機經減速器過半軸最后到車輪，這樣一個傳動系可以等效為二階系統，見下圖，大小慣量、剛度和阻尼等是它的參量，在階躍扭矩輸入條件下或者運行在固有頻率區間，就會發生振動。
這么說有點抽象有點費腦細胞，舉個例子：60千克的小明，虎虎生風的推了一把動他最后一根辣條的熊孩子，啪，熊孩子倒在了兩米外；改天，他又去推了一把動他最后一根辣條的體重180千克隔壁老王，老王紋絲未動，而小明被彈了出去，踉踉蹌蹌幾乎摔倒。
展開 網絡研討會
傳動系扭轉振動系統仿真分析解決方案
2016年3月4日
會議亮點：
如何可以優化傳動鏈設計以降低振動？
如何診斷振動噪聲問題如轟鳴，clonk，離合器顫振等？
如何優化減振器部件設計：離合器減振器，雙質量飛輪，離心擺吸振器，懸置等？
當今，主要的傳動部件之間的相互作用，以及動力總成技術、結構的多樣化，使傳動工程師正面臨著新的挑戰。例如，僅變速器的類型就已經從AT/MT
擴展到
AMT/DCT/CVT，扭矩矢量系統等。由于動力總成各個部件之間逐漸增加的機械、熱、電、液壓、控制之間的相互作用所引起的耦合影響，要設計出高性能
動力總成的同時保持良好的駕駛性能，并且降低油耗和排放，僅僅是部件級設計分析是不夠的，這使得系統級設計已經成為動力總成開發過程中關鍵的一環。隨著動
力總成作動器數量的增加，這種趨勢將進一步深化。
此次研討會將穿插生動的演示，介紹真實的用戶案例來幫助聽眾更好的理解內容。相信會給關注傳動系振動噪聲問題的工程技術人員帶來有價值的技術分享。
時間：2016年3 月4 日 星期五上午10:00-11:40
主講人：聶利衛 LMS Amesim 中國技術工程師
內容安排：
1. NVH相關挑戰和Amesim方案介紹
行業背景和工程挑戰
Amesim NVH分析的解決方案
2. Booming和Clunk
蘭博基尼用戶案例介紹
如何對發動機扭振建模
變速器和傳動鏈動態模型
齒輪接觸模型
3.
展開 ARMD軟件包/模塊功能注釋：
ROSTAB 橫向振動穩定性分析
ROSYNC 橫向振動不平衡響應分析
RORESP 橫向振動瞬態響應分析
ROTORMAP 轉子動力學分析結果圖譜顯示
TORNAT 扭轉振動固有頻率計算
TORHRM 扭轉振動穩態響應分析
TORRSP 扭轉振動瞬態響應分析
JURNBR 固定瓦圓柱徑向滑動油膜軸承動力學計算
HYBCBR 固定瓦圓錐徑向滑動油膜軸承動力學計算
TILTBR 可傾瓦徑向滑動油膜軸承動力學計算
THRSBR 固定瓦和可傾瓦滑動油膜推力軸承動力學計算
COBRAEHL 滾動軸承動力學計算
ARMDbrochure.pdf
ARMD_demo_man.pdf
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扭轉振動的相關專題、標簽、搜索
扭轉振動的最新內容
圖1 AVL 新能源動力系統動力學解決方案
作為車用動力總成動力學分析領域的專業級工具，AVL EXCITE M 具備全面且深度的仿真分析能力：不僅可精準實現傳統發動機領域的核心動力學分析（包括彈性液力潤滑（EHD）仿真、振動噪聲（NVH）性能預測、扭轉振動特性分析及載荷傳遞路徑仿真等），還能針對新能源動力系統中的關鍵部件（如發動機、電機、減速器總成）開展精細化動力學評估，涵蓋發動機動力學、電機轉子動力學特性
軟件功能：基于Linux操作系統的嵌入式軟件漢航NTS.Field
旋轉機械轉速測量、扭轉振動和軸向振動、實時階次跟蹤分析、聲壓聲強聲功率測量分析、聲源定位、聲品質測試分析、模態測試（錘擊法和工作模態）、動平衡測試分析（單面、雙面、多面）、軸心軌跡與平均軸心位置（極坐標、伯德圖、APHT圖、半頻譜圖、全頻譜圖、趨勢圖、XY圖、動力學剛度圖）、根軌跡分析、故障診斷分析。
- 扭振分析：監測傳動系統的扭轉振動，預防軸系故障。
（5）環境與耐久測試
- 道路載荷數據采集：用于車輛耐久性測試，結合虛擬迭代技術加速臺架試驗。
- 疲勞分析：預測結構在長期振動下的壽命。
（6）報告與自動化
- 自定義報告生成：一鍵導出符合企業標準的測試報告。
- 腳本與API支持：可通過VB、Python等編程語言實現自動化測試流程。
這些節點是車身扭轉振動幅度最小或為零的點，使得車身在節點兩側的部分以相反方向扭轉。
對于二階彎曲模態，同樣會觀察到至少有一個節點，使得車身在該節點兩側的部分呈現出相反的彎曲方向，類似于“S”形的振型。
3. 如何區分
區分一階和二階模態的關鍵在于觀察振型中的連續性和對稱性，以及節點的位置和數量。
在扭轉模態中，一階模態振型通常沒有節點，而二階模態至少有一個節點，如下圖1。
——萊頓汽車集團總工程師 賈博士
萊頓汽車集團的曲軸減震器扭矩調制器專利，采用弧形彈簧隔離機構，以使附件驅動系統慣性與發動機扭轉振動解耦。萊頓扭矩調制器通過調整彈簧剛度，來控制系統諧振頻率。由于彈簧剛度比傳統的橡膠隔振器更軟，發動機的振動在傳遞到傳動帶附件之前大多被吸收。由于所有附件幾乎沒有激勵，這導致了附件都具有非常小的振幅。
提高扭矩波動測量質量的方法有多種，包括使用較短的剛性扭轉軸，最大限度減少扭轉振動，以及在傳動系統中使用合適的、帶雙撓性板的耦合器。</p><p><br></p><p>扭矩傳感器是用于測量扭矩波動的主要元件。但實際上，結合測量電壓、電流、噪聲和振動，工程師可將扭矩波動與其來源聯系起來并表征其影響。因此，測試過程中還需要其他具有足夠帶寬和精度的傳感器才能滿足測試要求。
——萊頓汽車集團總工程師 賈博士
萊頓汽車集團的曲軸減震器扭矩調制器專利，采用弧形彈簧隔離機構，以使附件驅動系統慣性與發動機扭轉振動解耦。萊頓扭矩調制器通過調整彈簧剛度，來控制系統諧振頻率。由于彈簧剛度比傳統的橡膠隔振器更軟，發動機的振動在傳遞到傳動帶附件之前大多被吸收。由于所有附件幾乎沒有激勵，這導致了附件都具有非常小的振幅。
萊頓汽車集團的曲軸減震器扭矩調制器專利，采用弧形彈簧隔離機構，以使附件驅動系統慣性與發動機扭轉振動解耦
對于拖拽，NVH工程師通常負責保持變速器輸出軸的扭轉振動幅值低于目標值。NVH團隊自然更喜歡大的滑移，以幫助實現他們的目標，而負責燃油經濟性的團隊則希望滑移盡可能低，以實現他們的目標。到目前為止，直到在產品開發過程的后期階段，一輛原型車被制造出來并進行了測試，才有可能高精度地確定扭轉振動振幅。然而，在這個后期階段，設計被凍結了，更改成本相當高，可能會推遲生產。
在盤作節徑型振動時，位于節徑上的葉片只作扭轉振動，位于波峰的葉片作彎曲振動，其余的葉片做彎扭復合振動，或偏重于彎曲，或偏重于扭轉振動。
