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[其他] 转子模态及临界转速分析方法

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发表于 2020-12-18 15:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

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使转子发生强烈振动的转速,它是转子动力学中研究得比较完善的一类问题。转动系统中转子各微段的质心不可能严格处于回转轴上,因此,当转子转动时,会出现横向干扰,在某些转速下还会引起系统强烈振动,出现这种情况时的转速就是临界转速。为保证系统正常工作或避免系统因振动而损坏,转动系统的转子工作转速应尽可能避开临界转速,若无法避开,则应采取特殊防振措施。

1、分析模块
使用Workbench中的Modal分析,计算转子临界转速。若需计算有预应力的情况,可使用预应力模态。
1.png

2、网格略
随意生成了一个,忽略质量和精度,仅展示操作方法。
2.png

3、设定支承
可使用Cylinder support、Joint/Revolute或Bearing方式约束轴两端。

此处将两端设置为圆柱支承(Cylinder support)。
3.png

4、分析设置
在Analysis Settings中作如下设置:

Options中设置模态阶数10;

Solver Controls中打开阻尼选项(必须);

转子动力学选项(Rotordynamics Controls)中打开科氏力(陀螺效应)、选择坎贝尔图(打开坎贝尔图后需要设置多组转速)并设置转速点数5(即计算5个转速下的前10阶模态);
4.png

5、转速设置
定义转速如下,需确保转轴选择无误。
5.png

6、设置倍频数
在坎贝尔图中可设置计算几倍频,如图为1倍频。
6.png

7、模态结果
7.png

8、坎贝尔图及数据
8.png

9、临界转速与模态频率关系
对于低阶模态,如一阶,临界转速2137rad/s,则转速对应的频率为2137/(2*PI)=340.1Hz,与计算得到的转子一阶频率吻合。

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