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因此有必要對其轉子系統的振動和噪聲問題進行深入研究。本文以自主研發的某型雙葉片環保泵為研究對象，采用ANSYS CFX和Workbench，基于流固耦合對比分析了不同軸承剛度下轉子系統模態振型、固有頻率及臨界轉速，為類似泵轉子軸承選擇以及結構優化設計提供一定參考。

內容積比是衡量螺桿壓縮機工作性能的重要參數，雙螺桿壓縮機的增壓部件是一對相互嚙合的陰陽螺桿轉子，轉子型線和螺桿的幾何特性直接影響雙螺桿壓縮機的工作性能，因此改進螺桿轉子的結構對提升雙螺桿壓縮機的壓縮性能及改善泄漏具有重要意義。邢子文，等［３～５］在雙螺桿壓縮機的轉子型線方面做了大量的工作，提出了計算轉子接觸線長度的方法，并研發了螺桿轉子的設計軟件。

然后通過映射處理器（/MAP）將壓力數據映射到機械APDL中的結構轉子風扇葉片模型。 分析和求解控制 執行以下兩種求解： • 解1（逆解分析）：對模型的熱幾何結構進行使用逆解（INVOPT，ON）的非線性靜態分析，以獲得冷幾何結構（用于制造）和熱幾何結構的應力/應變結果。 • 解2（正向求解分析）：將該分析結果作為證明反向求解分析正確性的參考。

求該轉子結構渦動頻率、振型、臨界轉速。假定軸承剛度為轉速（rad/s）的非線性函數，但阻尼不隨著轉速而改變（變阻尼的方法與變剛度一樣）。2 結果對比采用BEAM188單元模擬轉子結構，COMBI214模擬軸承。分別用ANSYS APDL和ANSYS Workbench模擬該例子作對比，可以看出APDL和Workbench的結果是一致的。

不考慮應力的結果如下：考慮預應力的結果如下：3 分析過程(APDL及Workbench)在APDL中，預應力的模態分析是靜力學分析和模態分析交替進行，在靜力分析階段就要打開科氏開關、坎貝爾圖開關和預應力開關，并對轉動部件定于轉速，坎貝爾圖開關中的NSLOVE項與交替求解次數相同，其余過程與一般結構的有預應力模態分析相同。

該命令流為計算單轉子-支承系統在加速運行過程中，受質量不平衡激勵下的瞬態動力學響應。可以準確計算出在共振轉速下的峰值及彎曲應變能情況。給出了詳細的表加載轉速和不平衡力的方法，可供參考。/prep7!

結果分析在WB中，采用Beam188單元模擬得到前4階振型如下：多軸轉子的一階振型多軸轉子的二階振型多軸轉子的三階振型多軸轉子的四階振型當前版本的WB（19.2版本）并不提供多軸轉子的坎貝爾圖生成，可以通過插入命令流或者把模擬結果導入APDL里面查看各個轉子的坎貝爾圖，由于多個轉子之間相互耦合作用，會出現較多與轉速無關的振動模態，讀者亦可手動提取關心的轉速數據繪制坎貝爾圖

/imgs/646cee1d5d9b4f78909a82ffd0b08b82.png">插入commands顯示總位移云圖</p><p>把WB的結果導入經典APDL中，豐富后處理結果，下圖為39.8Hz下的軸心軌跡圖。

1 雙螺桿壓縮機基本原理 雙螺桿壓縮機是一種做回轉運動的容積式氣體壓縮機械，隨著螺桿轉子的轉動，陰陽轉子間的齒間容積沿轉子軸線從吸氣端運動到排氣端，且齒間容積由小到大再變小，發生周期性的變化，完成吸氣、壓縮和排氣過程。

（摘自《轉子動力學》鐘一諤 1987年 P14頁 ）剛性支撐單圓盤轉子2.理論解僅考慮軸的彎曲不計軸的質量，加上回轉效應時的頻率方程為通過上述渦動頻率可繪制出坎貝爾圖，圖中的曲線與直線的交點為該轉子的一倍頻臨界轉速，共有三個，故該剛性支撐單圓盤轉子前三階固有頻率為：2265.09 rpm2333.85 rpm8069.16 rpm3.ANSYS APDL

圖15 雙支撐結構轉軸彎曲模態振型圖16 雙支撐結構轉軸固有頻率測試結果2.2 雙支撐結構改善效果驗證基于上述雙支撐結構組裝壓縮機，驗證其對轉軸6f振動噪聲問題的改善效果，所得結果如圖17～18所示。

案例概述本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的超大跨鋼管混凝土拱橋有限元建模與分析過程。橋梁主跨超過 400 米，模型采用雙單元法（Double-Element Method），以簡化且合理的方式模擬鋼管混凝土拱橋在彈性階段的整體受力與剛度特性。模型經過充分驗證，可一次性完成恒載分析并順利收斂，結果穩定可靠，可作為工程參考和教學示例的基礎模型。

雙螺桿壓縮機 1、雙螺桿壓縮機的工作原理 螺桿式壓縮機汽缸內裝有一對互相嚙合的螺旋形陰陽轉子，兩轉子都有幾個凹形齒，兩者互相反向旋轉。

如圖1所示，以實際雙螺桿壓縮機的固體轉子作為本研究的最終測試案例，做一簡單的熱傳導模擬來演示傳熱過程中的時間尺度差異。轉子由不銹鋼材料制成。轉子初始溫度設定為300K，轉子葉片暴露在周圍流體中，溫度為400k。

隨后做瞬態動力學分析，模擬得到圓盤處的振幅時程曲線如下：與ANSYS HELP的APDL結果對比可知，兩結果幾乎一致，振幅最大值出現在大約2.6s的時候，對應轉速為3250rpm，與模態分析結果吻合。

4 雙螺桿壓縮機案例 本文以N35無油雙螺桿壓縮機為研究對象，陽轉子的運行速度為6000rpm到14000rpm，陽轉子直徑為127.45mm，陰轉子直徑為120.02mm，兩個轉子之間的中心距離為93.00mm。轉子的長徑比為1.6，陽轉子的包角為285.0度。同時考慮流體域和固體域，以實現兩者之間的共軛傳熱問題。

圖 1 雙螺桿式制冷壓縮機的典型結構 1.1 振動噪聲的產生誘因 1.1.1 機械性振動噪聲 雙螺桿式制冷壓縮機陰陽轉子通過相互嚙合實現同步旋轉，齒面接觸時不可避免地產生沖擊與接觸，形成周期性的交變應力，誘發轉子軸系產生機械振動。

陽轉子的工作轉速從6000到14000rpm不等，陽轉子直徑127.45 mm，陰轉子直徑為120.02 mm，兩個轉子之間的中心距為93.00 mm。轉子的長徑比為1.6，陽轉子的包角為285.0°。仿真中采用了兩個獨立的模型:流體域模型和固體域模型。兩個模型之間的耦合傳熱是通過迭代過程耦合在一起的。 在流體模型中，采用網格生成軟件SCORG對雙螺桿轉子部分進行網格劃分。