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

摘 要：為了研究軸承剛度對雙葉片環(huán)保泵轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性的影響，基于流固耦合理論，采用ANSYS-CFX和ANSYS-Workbench，對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)進行了求解和對比分析。計算結(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，以水平擺動為主。

結(jié)果查看方法同普通的模態(tài)分析是相同的，可以得到不同模態(tài)下的振型效果，如圖所示。在轉(zhuǎn)子動力學(xué)中添加坎貝爾圖即可查看，可以得到坎貝爾圖，如下圖所示。圖中橫坐標表示設(shè)置中添加的轉(zhuǎn)動速度，縱坐標表示頻率，中間的近似橫線線條為不同轉(zhuǎn)速下的共振頻率值。

當今轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究以傳遞矩陣法和有限元法為主，而且隨著計算機軟件的發(fā)展，Matlab、Ansys等工程軟件應(yīng)用于轉(zhuǎn)子動力學(xué)，更進一步促進了轉(zhuǎn)子動力學(xué)的發(fā)展。對簡單離散轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分析，大多是基于理論力學(xué)的分析方法；而對復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，則多用傳遞矩陣法和有限元法。傳遞矩陣法在50年代中期被應(yīng)用于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分析和臨界轉(zhuǎn)速計算，直到現(xiàn)在仍然是轉(zhuǎn)子動力學(xué)的主要分析手段之一。

旋轉(zhuǎn)和靜止部件之間的接觸下載地址：轉(zhuǎn)子動力學(xué)鐘一諤下載

具體命令流如下：轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態(tài)轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（七）：帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（六）：考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（五）：隨轉(zhuǎn)速變剛度和變阻尼的模擬

作者：王旭 周傳月 關(guān)鍵字：氦氣透平壓氣機 轉(zhuǎn)子動力學(xué) 電磁軸承 本文用Samcef Rotor軟件對氦氣透平壓氣機轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)子動力學(xué)計算與分析，通過大量分析計算，為氦氣透平壓氣機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計提供設(shè)計依據(jù)。

MSC Nastran具備靜力學(xué)、動力學(xué)、非線性、優(yōu)化、氣彈等功能全面的結(jié)構(gòu)分析功能，在航空航天、汽車、船舶等各個行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析功能自從2004年引入MSC Nastran以來，幾乎每年都會在此方面添加大量的新功能[1]。本篇內(nèi)容就對近幾年MSC Nastran在轉(zhuǎn)子動力學(xué)方面若干主要的新功能以及行業(yè)內(nèi)相關(guān)的應(yīng)用進行簡要的總結(jié)和介紹。

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

圖4 帶軸伸結(jié)構(gòu)的Jeffcott轉(zhuǎn)子伯德圖當在聯(lián)軸器端加4盎司-英寸不平衡量與圓盤不平衡量反相時，系統(tǒng)仍會呈現(xiàn)特殊動力學(xué)行為。第一反共振點：約4,000 RPM，低速區(qū)振幅較小但伴隨180°相位突變。第二反共振點：約8,500 RPM（自平衡轉(zhuǎn)速）同樣出現(xiàn)180°相位反轉(zhuǎn)特性。因此若實際中觀察到非常規(guī)相位突變或反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，建議重點檢查：聯(lián)軸器動平衡狀態(tài)或耦合動力學(xué)特性。

圖3 坎貝爾圖 參考 ^轉(zhuǎn)子動力學(xué)ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉(zhuǎn)子動力學(xué) 臨界轉(zhuǎn)速 軸承 https://www.yqgqt.org.cn/post/1913385

：帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析</a></p><p><a href="https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1199789" rel="noopener noreferrer" target="_blank">轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（六）：考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析</a></p><p><a href="https://www.yqgqt.org.cn/content/

案例14-基于Nelson-Vaugh轉(zhuǎn)子代表模型的軸組件轉(zhuǎn)子動力學(xué) 轉(zhuǎn)子動力學(xué)在確定臨界速度和最終設(shè)計能夠承受極端振動的轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)中扮演重要的地位。本案例演示了使用Nelson-Vaugh轉(zhuǎn)子模型的轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析應(yīng)用。 使用3D實體模型的2D軸對稱代表模型來做轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析。2D軸對稱模型的分析結(jié)果與全3D模型的結(jié)果進行對比。

這類問題在力學(xué)中屬于轉(zhuǎn)子動力學(xué)，ANSYS為之提供了專門的支持。 頻率 附件為帶彈簧的轉(zhuǎn)子動力學(xué)命令流。

算例命令流及源文件見付費內(nèi)容轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態(tài)轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應(yīng)用轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（七）：帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（六）：考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（五）：隨轉(zhuǎn)速變剛度和變阻尼的模擬

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

：帶支承結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)子分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（六）：考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（五）：隨轉(zhuǎn)速變剛度和變阻尼的模擬轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（四）：不同軸承單元對比（COMBIN14和COMBI214）轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（三）：不同建模單元對比（BEAM188與SOLID186）轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（二）：不平衡響應(yīng)分析轉(zhuǎn)子動力學(xué)系列（一）：臨界轉(zhuǎn)速與坎貝爾圖

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

不平衡響應(yīng)分析在轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性分析中非常重要，它提供給我們兩個信息，一個是峰值轉(zhuǎn)速的大小，也稱作臨界轉(zhuǎn)速，另一個信息是過臨界時轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)響應(yīng)。對于基于一維梁單元的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)不平衡響應(yīng)，在ANSYS WORKBENCH中一般是使用Harmonic Response模塊進行的。不平衡量是通過施加Rotating Force來實現(xiàn)的。