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接下來，讓我們來看看如何利用 COMSOL 案例庫中的一個 App 示例：轉子軸承系統模擬器，來找到各種旋轉系統的臨界轉速。圖中演示了轉子軸承系統模擬器探索轉子軸承系統模擬器仿真 App一個典型的轉子系統有三個標準部件：轉子，也叫軸圓盤軸承 一個轉子系統，包含一個轉子（軸）、圓盤和軸承。

從圖6可知，數值模擬結果與試驗外特性結果吻合較好，變化趨勢基本一致。數值模擬下效率最大偏差為+1.9%。揚程最大偏差為+3.2%，說明采用的數值計算的精度較高，符合研究要求。3 計算結果與分析3.1模態分析對雙葉片環保泵的轉子系統進行模態分析，獲得不同支承剛度方案下轉子前8階模態振型。

圖2 氦氣輪機轉子計算模型 2.2 網格劃分 采用以六面體單元為主并用四面體單元過渡的辦法劃分網格，共劃分了38676個節點和141928個單元。 2.3 邊界條件 徑向電磁軸承用多種支承剛度和阻尼來模擬，同時約束不考慮的扭振和軸向振動等振型。 2.4 材料屬性 氦氣輪機轉子主要由三種材料組成。

摘 要：針對所確定的轉子，采用SolidWorks軟件進行模擬仿真。結果表明：與仿真結果、高速動平衡試驗結果相比，汽輪機轉子前后軸承測點的臨界轉速都在工程允許的5%的誤差范圍內。汽輪機轉子前后軸承測點的振動變化趨勢與高速動平衡試驗結果基本一致，驗證了仿真模擬方法的正確性，為高速工業汽輪機轉子的快速開發奠定了基礎。

本例子采用SOLID186實體建模，在支撐位置添加軸承約束，如下圖所示：計算得到各階坎貝爾圖及臨界轉速如下：4結果對比從上面可以看出COMBIN14和COMBI214的結果完全一致，讀者可以根據不同的需要采用不同的單元來模擬軸承。

二、軟件功能 軟件能夠實現橫向振動、扭轉振動、軸向振動分析功能，并能進行彎、扭、軸向耦合振動分析，可模擬齒輪運動，能夠模擬具有不同的轉動方向、轉速的多轉子系統、套軸轉子系統；能準確計算分析固定瓦軸承（包括圓柱瓦、橢圓瓦、三片瓦、四片瓦、多片瓦、錯位瓦、多圓弧瓦塊等）、可傾瓦軸承、浮環軸承、氣體軸承等多種滑動軸承，深溝球軸承、圓柱滾子軸承、角接觸球軸承等多種滾動軸承以及靜壓軸承和擠壓油膜阻尼器等；分析齒輪傳動軸系的齒輪嚙合力大小及方向

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。

拓展閱讀閱讀下列文章，了解有關軸承仿真的更多信息： 如何在 COMSOL Multiphysics? 中模擬滾子軸承 評估軸承不對中對轉子振動的影響 使用轉子動力學分析比較流體動力軸承文章來源：comsol

這些都是設計止推軸承的重要影響因素。止推軸承模塊進行潤滑間隙的模擬計算，獲得止推軸承穩態或者運動狀態的重要參數。 止推軸承幾何模型 4、活塞/氣缸模塊 活塞是發動機汽缸體中作往復運動的機械零件，主要作用是承受氣缸中的燃燒壓力。

吸氣端蓋用于裝配和支撐電機，處于壓縮機吸氣低壓側；機體用于裝配陰陽轉子，支撐吸氣端軸承，并且用于連接吸氣端蓋和排氣軸承座；排氣軸承座用于支撐排氣端軸承；油分桶用于分離和儲藏冷凍油，處于壓縮機排氣高壓側。

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.

? 我們將討論兩種簡單的Jeffcott轉子： ? Jeffcott Rotor 1 -轉子安裝在非常剛的軸承上，形成“軸模式” -- 與軸承和基礎支撐相比，轉子軸非常柔 -- 也稱為簡單的“柔性轉子” ? Jeffcott Rotor 2 -轉子安裝在非常柔的軸承上，形成“軸承模式” -- 與軸承和基礎支撐相比，轉子軸更加剛 -- 也稱為簡單的“剛性轉子

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）

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）

如圖2所示為滾子軸承保持架橫梁XFEM模型，局部裂紋布置在保持架橫梁末端，保持架橫梁長30 mm，寬度為2 mm，材料為鋼。在建模過程中，采用ANSA建立保持架橫梁健康狀態下的有限元模型，并將其以INP文件導入ABAQUS中，在PART中建立裂紋部件，并將其組合到一起，共121249個單元。

? + + 5 實驗驗證 為了更有效地驗證故障外圈滾動軸承仿真模型的準確性，使用6307軸承故障試驗臺在實驗室獲得實驗數據。軸承試驗臺(圖7)有一個三相異步電動機①，它通過一個彈性聯軸器②與裝有轉子④的主軸相連。

本文采用Archard磨損模型與Johnson-Holmquist陶瓷損傷模型，基于ABAQUS構建了有限元模型來模擬氮化鋁涂層的摩擦磨損。通過摩擦磨損實驗數據對模型進行修正，結合仿真與實驗結果分析了氮化鋁涂層的磨損去除機理，對以后的研究和生產應用具有重要意義，對絕緣軸承技術的發展具有促進作用。