DyRoBeS
關(guān)注創(chuàng)建者：年少德無(wú)知 創(chuàng)建時(shí)間：2018-12-05
DyRoBeS的實(shí)例教程
軸承和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性分析專用 一、軟件背景 DyRoBeS軟件是美國(guó)研發(fā)的一款軸承設(shè)計(jì)分析和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性分析軟件，自從1991 年發(fā)布以來(lái)，DyRoBeS 以其面向工廠、針對(duì)性強(qiáng)、快速準(zhǔn)確、出色性能等顯著特點(diǎn)，在軸承設(shè)計(jì)分析與轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性分析領(lǐng)域受到了廣泛地應(yīng)用和行業(yè)認(rèn)可。 DyRoBeS軟件是由美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)院士陳文政博士開發(fā)，陳博士畢業(yè)于美國(guó)亞利桑那州立大學(xué), 曾在世界500 強(qiáng)企業(yè)美國(guó)英格索蘭公司工作20 年，參與和主持了泵、多種壓縮機(jī)、渦輪增壓器、燃?xì)廨啓C(jī)、膨脹機(jī)、電機(jī)/發(fā)電機(jī)等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造. 在設(shè)計(jì)過(guò)程中解決了許多關(guān)鍵性問(wèn)題，在滑動(dòng)徑向軸承和氣體軸承的研究方面有多項(xiàng)專利。陳博士在轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)和軸承領(lǐng)域的研究緊密結(jié)合工程應(yīng)用，發(fā)表研究論文數(shù)十篇，曾獲得H. H. Jeffcott Award，并因其在旋轉(zhuǎn)機(jī)械領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)，入選Who’s Who in Scienceand Engineering。 國(guó)外用戶包括政府研究機(jī)構(gòu)（Air Force, NASA,and Navy），航空航天（Boeing, GE, United Technologies, NorthropGrumman,Honeywell,Rolls Royce, etc. ），工業(yè)企業(yè)（Borg Warner, Capstone,Centrilift,Curtis‐Wright, EDS, Emerson,GE, GM, Holset, IHI, IR, DR, SAMSUNG,Shell,Siemens, TECO, Westinghouse, etc.），軸承企業(yè)（John Crane, Kingsberry,MITI, Timken,etc.），諸多旋轉(zhuǎn)機(jī)械工程咨詢公司、大學(xué)和研究所等。 中國(guó)區(qū)用戶也已經(jīng)超過(guò)40家，涵蓋透平機(jī)械、電機(jī)、軸承、齒輪箱等企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)。
展開 DyRoBeS軟件中Example，包含各型軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性分析，內(nèi)容全面詳細(xì)，可作為入門自學(xué)案例。本文選取部分案例，專門介紹軸承-轉(zhuǎn)子模型類型。
一、關(guān)于表格參數(shù)化建模
DyRoBeS軟件對(duì)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的建模采取表格參數(shù)化形式，如下圖所示，在Rotor Bearings System Data中有許多選項(xiàng)，每個(gè)選項(xiàng)對(duì)應(yīng)一個(gè)表格。下圖展示的是轉(zhuǎn)子建模，可以建立單軸、雙軸、多軸轉(zhuǎn)子，按轉(zhuǎn)子實(shí)際模型給定單元、節(jié)點(diǎn)、材料、長(zhǎng)度、內(nèi)徑、外徑等即可。表格參數(shù)化建模簡(jiǎn)單快捷，易于修改，只需修改表格中某個(gè)或者某幾個(gè)值，即可實(shí)現(xiàn)模型的快速修改優(yōu)化。這也是DyRoBeS軟件在建模方面的顯著優(yōu)勢(shì)之一。
二、表格參數(shù)化建立的軸承-轉(zhuǎn)子模型
在DyRoBeS軟件中Example中，有近200個(gè)各轉(zhuǎn)子模型，下圖展示了部分模型文件。
展開 應(yīng)用 DyRoBes軟件計(jì)算浮環(huán)軸承
油膜壓力的分布規(guī)律
由推導(dǎo)出的內(nèi)外層無(wú)量綱油膜壓力的表達(dá)式可以看出：同樣的條件下，外油膜的油膜壓力主要取決于浮環(huán)轉(zhuǎn)速，內(nèi)層油膜的油膜壓力主要取決于浮環(huán)轉(zhuǎn)速和軸頸轉(zhuǎn)速，這樣浮環(huán)軸承內(nèi)層油膜壓力大于外層油膜壓力，很多學(xué)者通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)內(nèi)層油膜壓力大于外層的油膜壓力的結(jié)論。油膜壓力小，則對(duì)應(yīng)的承載能力就小；油膜壓力大，則對(duì)應(yīng)的承載能大，所以在分析浮環(huán)軸承承載能力時(shí)，只分析外層的油膜壓力即可。在一定條件下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和偏心率同時(shí)影響軸承油膜壓力的分布。
將浮環(huán)、軸頸以及兩者之間的油液看成一個(gè)整體，則浮環(huán)軸承的外層油膜就相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)軸承，所以可以完全按照分析滑動(dòng)軸承油膜的方法來(lái)分析浮環(huán)軸承外層油膜。本小節(jié)應(yīng)用DyRoBeS軟件對(duì)浮環(huán)軸承外層油膜進(jìn)行分析，得到了不同轉(zhuǎn)速下的油膜壓力分布圖、偏心率的變化規(guī)律。這樣就可為有限差分法求提供不同轉(zhuǎn)速下的偏心率，并且可以將 DyRoBeS分析的結(jié)果與有限差分法分析的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，圖 2-3 為運(yùn)用DyRoBeS軟件和有限差分法對(duì)符合軸承外層油膜壓力進(jìn)行求解分析的流程圖。
將外層油膜參數(shù)（表 2-1）輸入DyRoBeS軟件中，經(jīng)分析得到了浮環(huán)轉(zhuǎn)速為3400 r/min（轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 10000 r/min）、10200 r/min（轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 30000 r/min）和17000 r/min（轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50000 r/min）時(shí)外油膜壓力分布圖，如圖2-4所示。
展開 DyRoBeS軟件緣何受到中航工業(yè)、中國(guó)航發(fā)、中國(guó)航天、中國(guó)船舶、中國(guó)兵器、中國(guó)中車等等以及NASA、波音、GE、霍尼韋爾、羅-羅等國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)青睞？DyRoBeS軸承---轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)軟件以其參數(shù)化快捷建模、計(jì)算快速、精度可靠、功能豐富、后處理方便等諸多優(yōu)勢(shì)，成為軸承---轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)行業(yè)領(lǐng)域最為權(quán)威的軟件，得到國(guó)內(nèi)外用戶的廣泛認(rèn)可和好評(píng)！
目前DyRoBeS軸承-轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)軟件共含有8大模塊，分別是Rotor（轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模塊）、BePerf（徑向滑動(dòng)軸承性能模塊）、ThrustBrg（止推滑動(dòng)軸承性能模塊）、GearLoad（齒輪嚙合載荷模塊）、RotorBal（轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡模塊）、SpiralGF（先進(jìn)螺旋密封模塊）、LabySeal（迷宮密封模塊）、Carbon Ring Seal（石墨環(huán)密封模塊），如下表1及圖1所示。
表1 DyRoBeS軟件八大模塊匯總
圖1 DyRoBeS軟件模塊圖，紅色框?yàn)楸敬瓮莆闹攸c(diǎn)介紹的Carbon Ring Seal模塊
碳環(huán)密封，也叫浮動(dòng)環(huán)密封，或者浮環(huán)密封，圖2是某組合式浮環(huán)密封結(jié)構(gòu)圖。
展開 目前DyRoBeS軸承-轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)軟件共含有8大模塊，分別是Rotor（轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模塊）、BePerf（徑向滑動(dòng)軸承性能模塊）、ThrustBrg（止推軸承模塊）、GearLoad（齒輪嚙合載荷模塊）、RotorBal（轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡模塊）、SpiralGF（先進(jìn)螺旋密封模塊）、LabySeal（迷宮密封模塊）、Carbon Ring Seal（石墨環(huán)密封模塊），如下表1及圖1所示。
表1 DyRoBeS軟件八大模塊匯總
圖1 DyRoBeS軟件模塊圖，紅色框?yàn)楸敬瓮莆闹攸c(diǎn)介紹的BePerf模塊
小編將向大家展示這些模塊的強(qiáng)大功能！
BePerf主要用于徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)和分析，還有止推軸承的初步設(shè)計(jì)功能，止推軸承完整的設(shè)計(jì)和分析功能在ThrustBrg模塊。DyRoBeS軟件提供了固定瓦軸承、可傾瓦軸承、浮環(huán)軸承、氣體軸承以及靜壓軸承等，基本涵蓋了所有滑動(dòng)軸承的類型（其他滾動(dòng)軸承、電磁軸承以及擠壓油膜阻尼器等相關(guān)計(jì)算在Rotor模塊中），如圖2 所示。
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DyRoBeS的最新內(nèi)容
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除了一些轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)專業(yè)軟件（比如SAMCEF ROTOR,DYROBES,MADYN2000等）以外，大型綜合軟件比如MSC NASTRAN、ANSYS也可以用于轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性計(jì)算，常見(jiàn)的臨界轉(zhuǎn)速、不平衡響應(yīng)、扭振頻率以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性計(jì)算均可計(jì)算。
ANSYS經(jīng)典版本可滿足臨界轉(zhuǎn)速、不平衡響應(yīng)、扭振頻率以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性計(jì)算。
軸承和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性分析專用 一、軟件背景 DyRoBeS軟件是美國(guó)研發(fā)的一款軸承設(shè)計(jì)分析和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性分析軟件，自從1991 年發(fā)布以來(lái)，DyRoBeS 以其面向工廠、針對(duì)性強(qiáng)、快速準(zhǔn)確、出色性能等顯著特點(diǎn)，在軸承設(shè)計(jì)分析與轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性分析領(lǐng)域受到了廣泛地應(yīng)用和行業(yè)認(rèn)可。
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DyRoBes
轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型分析軟件
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Agile Engineering Design System（AXIAL，AXCAD）
一維透平設(shè)計(jì)軟件，能給出軸流壓縮機(jī)、透平機(jī)械的預(yù)測(cè)性能，支持亞音速、超音速透平的設(shè)計(jì)，并支持多種工作介質(zhì)。
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DyRoBes
轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型分析軟件
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Agile Engineering Design System（AXIAL，AXCAD）
一維透平設(shè)計(jì)軟件，能給出軸流壓縮機(jī)、透平機(jī)械的預(yù)測(cè)性能，支持亞音速、超音速透平的設(shè)計(jì)，并支持多種工作介質(zhì)。
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Agile Engineering Design System（AXIAL，AXCAD）
一維透平設(shè)計(jì)軟件，能給出軸流壓縮機(jī)、透平機(jī)械的預(yù)測(cè)性能，支持亞音速、超音速透平的設(shè)計(jì)，并支持多種工作介質(zhì)。
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一維透平設(shè)計(jì)軟件，能給出軸流壓縮機(jī)、透平機(jī)械的預(yù)測(cè)性能，支持亞音速、超音速透平的設(shè)計(jì)，并支持多種工作介質(zhì)。
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轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型分析軟件
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Agile Engineering Design System（AXIAL，AXCAD）
一維透平設(shè)計(jì)軟件，能給出軸流壓縮機(jī)、透平機(jī)械的預(yù)測(cè)性能，支持亞音速、超音速透平的設(shè)計(jì)，并支持多種工作介質(zhì)。
注：本文內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)上及《斯貝MK202發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)（EGD-3）》，丁愛(ài)祥，吳君可等翻譯，國(guó)際航空編輯部，1979
來(lái)源： DyRoBeS
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