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轉子動力學ansys仿真流程方法工程中的回轉機械，如渦輪機、電機等，在運轉時經常由于轉軸的彈性轉子偏心而發生橫向彎曲振動。當轉速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉子發生激烈振動的特定轉速稱為臨界轉速。工程師要做的就是查找轉子系統的臨界轉速，從而將系統修改轉速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉速。

各轉子間的轉速比為1:3:2，各軸承剛度K11均為1E9N/m，K22均為2E9N/m。對此轉子系統進行模態分析和臨界轉速計算。(注：本例引用《ANSYS結構動力分析與應用》P291的6.4.4小節)多軸轉子的構造2.

摘 要：為了研究軸承剛度對雙葉片環保泵轉子動力學特性的影響，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保泵固有頻率、模態振型、臨界轉速及諧響應進行了求解和對比分析。計算結果表明：模態振型在不同支承剛度下表現為同相振型，以水平擺動為主。

除了一些轉子動力學專業軟件（比如SAMCEF ROTOR,DYROBES,MADYN2000等）以外，大型綜合軟件比如MSC NASTRAN、ANSYS也可以用于轉子動力學特性計算，常見的臨界轉速、不平衡響應、扭振頻率以及穩態和瞬態特性計算均可計算。ANSYS經典版本可滿足臨界轉速、不平衡響應、扭振頻率以及穩態和瞬態特性計算。

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。

算例命令流及源文件見付費內容轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬

設在4s之內轉子轉速從0均勻加速到5000rpm，分析在啟動過程中該轉子的動力反應。（注：例子引用自ANSYS HELP中Rotordynamic Analysis Guide——7.7.

當今轉子動力學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展，Matlab、Ansys等工程軟件應用于轉子動力學，更進一步促進了轉子動力學的發展。對簡單離散轉子系統的分析，大多是基于理論力學的分析方法；而對復雜轉子系統，則多用傳遞矩陣法和有限元法。傳遞矩陣法在50年代中期被應用于轉子系統的分析和臨界轉速計算，直到現在仍然是轉子動力學的主要分析手段之一。

軟件采用ROTBENT卡片來描述轉子軸線的初始狀態，在計算分析的STEP 1中會強制把轉子軸線從初始狀態“拉回”到結構支撐位置，在后續的分析步中則在此基礎上進行相應的轉子動力學分析。上左圖是轉子軸線在Y軸方向和Z軸方向的初始狀態，上右圖是強制把轉子“拉回”到支撐軸承的位置（紅色三角形）。下左圖是完成“拉回”步驟之后的結構響應，下右圖是在這種前提下計算的結構的不平衡響應。

不平衡響應分析在轉子動力學特性分析中非常重要，它提供給我們兩個信息，一個是峰值轉速的大小，也稱作臨界轉速，另一個信息是過臨界時轉子-軸承系統響應。對于基于一維梁單元的轉子-軸承系統不平衡響應，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來實現的。

后旋（BW）：當轉子在旋轉軌道上以與轉速Ω相反的方向旋轉時 前旋（FW）：當轉子在旋轉軌道上以與轉速Ω相同的方向旋轉時 軸中心橢圓旋轉軌跡（本例顯示了后旋（BW） ，由于軸承支承是各向異性的，因此會導致橢圓振蕩）

2 基于ANSYS有限元軟件的振動噪聲仿真分析 為了驗證不同分段斜極方式對電機振動噪聲的影響，應用ANSYS有限元法對PMSM振動噪聲進行仿真分析。

Ansys Motor-CAD是目前全球范圍內唯一包含電磁、熱、機械的專業電機多學科設計工具，它同時兼顧了計算速度與精度，可在最短時間內完成電機初始方案設計，結合強大的Ansys optiSLang優化工具，使得電機工程師在設計初期對電磁、熱、機械性能進行快速綜合優化的夢想成為可能。

在上述激勵條件下考慮損耗設置方面，鐵心損耗計算時考慮定、轉子鐵心，渦流損耗計算時考慮定、轉子鐵心以及磁鋼表面渦流損耗影響。2.2.3 設定邊界條件在仿真時，各方案設定相同的邊界條件：電機額定轉速為2 000 r/min，最高轉速為10 000 r/min,電機定子相同，且線電流峰值按Imax=141.4 A(有效值為100 A)，電機弱磁初始角按45°進行掃描分析。

轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬轉子動力學系列（四）：不同軸承單元對比（COMBIN14和COMBI214）

具體命令流如下：轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬

尤其當軸的轉速增加接近軸的臨界轉速時，軸可能會共振而斷裂。因此在機械設計中，這類問題有著重要的地位。 這類問題在力學中屬于轉子動力學，ANSYS為之提供了專門的支持。 頻率 附件為帶彈簧的轉子動力學命令流。

轉速在0.1秒時初始化為1500rpm，負載在0.05秒時初始化為0.32Nm。轉子初始位置為[-1mm，0mm]，最終控制目標為[10微米，10微米]。 黃色線為無懸浮，粉紅色為有懸浮，可見由于懸浮時有偏心的存在，有懸浮轉速響應滯后無懸浮轉速響應，但穩定時有懸浮和無懸浮都達到1500rpm的設置。

轉子動力學系列（十）：不平衡激勵下的啟動過程瞬態轉子動力學分析轉子動力學系列（九）：基于ANSYS Workbench的多軸轉子臨界轉速轉子動力學系列（八）：軸對稱實體單元Solid272/Solid273的應用轉子動力學系列（七）：帶支承結構的復雜轉子分析轉子動力學系列（六）：考慮預應力的轉子動力學分析轉子動力學系列（五）：隨轉速變剛度和變阻尼的模擬轉子動力學系列（四

圖1.正向分析 圖2.反向分析示例想象你需要設計一個葉輪機的轉子葉片。常規的辦法是在運行狀態下設計轉子，被稱為“熱幾何”。通常，我們會假定相應的溫度、壓力、轉速等其他負載出現在轉子運行過程中。但是，轉子在制造出來以后是“冷幾何狀態”：接近室溫，沒有旋轉，沒有空氣動力壓力。