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ANSYS 转子动力学分析 - 安世亚太资料 (续 1)  

2013-05-27 10:06:09|  分类: ANSYS 转子动力学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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二、转子动力学分析的内容和应用
     * 转子动力学分析包括
        - 无阻尼临界转速计算
        - 不平衡响应分析
        - 有阻尼特征值计算
        - 稳定性分析
     * 典型的应用包括
        - 轴的弯曲变形
        - 扭转振动
        - 转轴不对中
        - 转动部件的平衡
        - 流体引起的振动(与 CFD
    * 转子动力学分析的计算项目
       - 寻找临界转速
       - 不平衡响应计算
       - 基础激励响应计算
       - 转子旋转以及系统稳定性预估
       - 转动部件陀螺力矩生成
       - 柔性轴承影响 (油膜轴承 - oil film bearings)
       - 转子不平衡力以及其它激励力的计算
    * 转子动力学的求解
     1. 静止坐标系 (Stationary Frame)
    
基本的转子动力学
需要轴对称结构,
允许多级旋转比率和静止的组件,
边界条件和计算结果在静止坐标系,
能够生成Campbell图。
    
适用的分析类型:
      MODAL, HARMONIC 和
 TRANSIENT
     2. 转动坐标系 (Rotating Frame)
       . 基本的柔性体动力学
         · 不必是轴对称结构(或者循环对称结构)
       . 单一的转速比
         · 边界条件和计算结果在旋转坐标系
       . 使用的分析类型:
          STATIC, MODAL, 
HARMONIC, TRANSIENT
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    * 功能和常用命令
?
      Omega command (OMEGA, CMOMEGA)
?      Coriolis command (CORIOLIS)
?      Campbell diagram - (PLCAMPB,  PRCAMPB, CAMPB)
?      Backward / forward whirl & instability
?      Multi-spool rotors
?      Whirl orbit plots (PLORB,  PRORB)
?      Bearing element (COMBIN214)
?      Unbalance response (SYNCHRO)

     分别说明如下:
      1.  OMEGA/CMOMGA 命令
        - OMEGA: 该命令指定结构在总体迪卡儿系下的转速(角速度)
          转动速度可以在下列分析类型中定义:
            ? Static
            ? Harmonic - Full 或模态叠加
            ? Transient - Full 或模态叠加
        - 
CMOMEGA: 指定某些部件关于任意定义的转动轴的转动速度
        - 
OMEGAX, OMEGAY, and OMEGAZ
       CMOMEGA 适用下列分析类型:
            ? Static
            ? Harmonic - Full
            ? Transient - Full
     2.  Coriolis 命令
      在指定转动速度 (OMEGA 或 CMOMEGA 命令)后, CORIOLIS 命
令对结构施加 Coriolis 效应。
      *  在下列分析类型中施加 Coriolis 效应:
        - Static - (在静止坐标系下不用)
        - Modal - 也支持预应力模态分析
        - Harmonic -Full or QRDAMP - 支持基于模态叠加法
        - Transient - Full or mode QRDAMP - 支持模态叠加法
      *  命令格式: CORIOLIS, Option, --, --, RefFrame
        - Option (选项: Activate/Deactivate)
        - RefFrame (参考坐标系: 转动/静止)
     3.  坎贝尔图 (Campbell Diagram)
      对应不同的角速度,在模态分析中采用多载荷步对应不同的角速度ω, Campbell 图表现出固有频率随转动频率的变化。
     ·命令: PLCAMP, PRCAMP, CAMPB
       - PLCAMP : 绘制 Campbell 图
       - PRCAMP : 输出频率和临界转速
       - CAMPB : 支持预应力结构的 Campbell 图计算
     4.  多级转子坎贝尔图
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     5.  绘制轴心轨迹图
      - 关于绕某个轴旋转,在平面投影,质心的轨迹是椭圆。
      - 可以用三个特征来定义轨迹:椭圆的两个半轴 A & 以及相位角 Ф
?
?
?      - PLORB 命令可以绘制每个旋转点的运动轨迹以及在某个时间点的变 (解的实部)
?      - 命令 PRORB (print) 和 PLORB (plot)可以输出和绘制运动轨迹 (仅适用于线单元) 。
 
                           
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    6.  
涡动轨道图 (Whirl Orbit Plots)
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