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</p><p>5 連桿瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析</p><p>5.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)基本理論</p><p>瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析是一種用于計(jì)算結(jié)構(gòu)在隨時(shí)間變化的載荷作用下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的方法。在Ansys中，這種技術(shù)可以用來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)在穩(wěn)態(tài)載荷、瞬態(tài)載荷和簡(jiǎn)諧載荷下的位移、應(yīng)變和應(yīng)力隨時(shí)間的變化。在進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，需要考慮慣性力和阻尼的影響，這些因素與載荷和時(shí)間的相關(guān)性有關(guān)。

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)ansys仿真流程方法工程中的回轉(zhuǎn)機(jī)械，如渦輪機(jī)、電機(jī)等，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速增至某個(gè)特定值時(shí)，振幅會(huì)突然加大，振動(dòng)異常激烈，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)這個(gè)特定值時(shí)，振幅又會(huì)很快減小。使轉(zhuǎn)子發(fā)生激烈振動(dòng)的特定轉(zhuǎn)速稱(chēng)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(lái)避開(kāi)臨界轉(zhuǎn)速。

本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：1、學(xué)習(xí)型仿真工程師2、理工科院校學(xué)生3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師你會(huì)得到什么：1、學(xué)習(xí)滑塊的三維模型處理2、學(xué)習(xí)滑塊非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置3、學(xué)習(xí)非線性瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立4、學(xué)習(xí)滑塊瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

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案例介紹了ANSYS workbench 軸輥轉(zhuǎn)動(dòng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。 ?

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本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：1、學(xué)習(xí)型仿真工程師2、理工科院校學(xué)生3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師你會(huì)得到什么：1、學(xué)習(xí)小塊移動(dòng)的三維模型處理2、學(xué)習(xí)小塊移動(dòng)非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置3、學(xué)習(xí)非線性瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立4、學(xué)習(xí)小塊移動(dòng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

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轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（八）：軸對(duì)稱(chēng)實(shí)體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（七）：帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（六）：考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（五）：隨轉(zhuǎn)速變剛度和變阻尼的模擬轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（四）：不同軸承單元對(duì)比（COMBIN14和COMBI214）

摘 要：為了研究軸承剛度對(duì)雙葉片環(huán)保泵轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性的影響，基于流固耦合理論，采用ANSYS-CFX和ANSYS-Workbench，對(duì)4種軸承剛度方案下的環(huán)保泵固有頻率、模態(tài)振型、臨界轉(zhuǎn)速及諧響應(yīng)進(jìn)行了求解和對(duì)比分析。計(jì)算結(jié)果表明：模態(tài)振型在不同支承剛度下表現(xiàn)為同相振型，以水平擺動(dòng)為主。

除了一些轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)專(zhuān)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(mǎn)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。

轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（十）：不平衡激勵(lì)下的啟動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（八）：軸對(duì)稱(chēng)實(shí)體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（七）：帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（六）：考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（五）：隨轉(zhuǎn)速變剛度和變阻尼的模擬轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（四

以左懸置為單獨(dú)分析對(duì)象，在Hypermesh中建立直接法瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)載荷分析步Transient（direct），計(jì)算懸置支座安裝點(diǎn)應(yīng)力響應(yīng)輸出，建立工況如圖2所示 圖2 左懸置支座瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析工況設(shè)置 動(dòng)力總成懸置支架瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果在Hypermesh設(shè)置完成瞬態(tài)動(dòng)力分析工況后，提交Optistruct求解器求解

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建議 要對(duì)多體系統(tǒng)進(jìn)行類(lèi)似的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，請(qǐng)考慮以下提示和建議： &bull; 通過(guò)將所有零件建模為通過(guò)關(guān)節(jié)相互連接的剛體，確保模型的運(yùn)動(dòng)和行為在運(yùn)動(dòng)學(xué)上一致。可以使用剛性動(dòng)力學(xué)求解器（在ANSYS Mechanical中提供）來(lái)執(zhí)行此操作。 &bull; 通過(guò)選擇具有相似行為的連接副，放松連接副造成的過(guò)度約束。

多軸轉(zhuǎn)子模型轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（十）：不平衡激勵(lì)下的啟動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（八）：軸對(duì)稱(chēng)實(shí)體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（七）：帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（六）：考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)系列（五）：隨轉(zhuǎn)速變剛度和變阻尼的模擬

CAD定義傾斜軸 2、ANSYS靜力學(xué)模塊集成 傳遞通過(guò)ANSYS靜力學(xué)模塊提取的柔度矩陣，滑動(dòng)軸承彈性變形信息（取決于軸承的設(shè)計(jì)、材料和軸承的支撐以及工作條件），在此條件下進(jìn)行滑動(dòng)軸承彈流潤(rùn)滑分析。 3、ANSYS 動(dòng)力學(xué)模塊集成 無(wú)縫傳遞軸承參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析。