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转子动力学系列(四):基于ANSYS Workbench的不平衡响应分析

5月前浏览26691

本文摘要(由AI生成):

本文主要介绍了使用ANSYS Workbench(WB)对刚性支承两圆盘转子进行临界转速和不平衡响应分析的过程。首先进行了模态分析,得到了各阶振型、坎贝尔图及临界转速。接着进行了谐响应分析,得到了指定不平衡力引起的幅值和相位随频率变化曲线,并在后处理中扩展commands查看结果。最后将结果导入经典APDL中丰富了后处理。

  • 1 问题描述

如下图所示刚性支承两圆盘转子,圆盘质量m=102kg,半径R=500mm,转轴的直径d=50mm,a=400mm,设圆盘偏心e1=0.05mm,e2=0.03mm,φ1=30°,φ2=60°。求该转子涡动频率、振型、临界转速及不平衡响应。(详见《转子动力学》钟一谔 第二章刚性支承多圆盘转子的临界转速和不平衡响应,例子源于P29)

  • 2 结果对比

之前写过用APDL的求解过程(多圆盘转子不平衡响应分析),现用WB再做一次该经典例子。

在WB中,先做模态分析,得各阶振型、坎贝尔图及临界转速;再做谐响应分析,得到指定不平衡力引起的幅值和相位随频率变化曲线,同时可以在后处理中扩展commands查看结果;最后还可以把结果导入经典APDL中丰富后处理。

image.png

                                                                                      分析模块

image.png


                                                                                    坎贝尔图

image.png                                                                                       

                                                                                  临界转速

                                                                            临界转速结果对比

临界转速

一阶反

一阶正

二阶反

二阶正

三阶反

三阶正

四阶反

四阶正

理论解

-545

1158

-2100

3183

-2223

0

-3518

0

APDL

546.41

1148.76

2217.89

3162.96

2097.02

0

3591.12

0

WB

546.27

1147.1

2214.1

3148.3

2093.5

0

3568.8

0

在谐响应分析后处理中采用chart得到圆盘1和圆盘2的总位移随频率变化曲线。

image.png

从上图可以看出,曲线在19.2Hz和52.5Hz出现峰值,该两个峰值频率对应同步正进动(涡动)临界转速1152rpm和3150rpm,与模态分析结果相对应。

在38.9Hz下的转子系总位移云图(直接后处理与插入commands对比)

image.png

                                                                             直接后处总位移云图

image.png                                                             

                                                                    插入commands显示总位移云图

                                                                      两圆盘轴心轨迹对比(39.8Hz下)

 

圆盘1

圆盘2

理论解

0.7718e-4

0.3181e-4

APDL

0.797e-4

0.308e-4

WB

0.80675e-4

0.32761e-4

把WB的结果导入经典APDL中,丰富后处理结果,下图为39.8Hz下的轴心轨迹图。

image.png

  • 3 分析过程

    建立d=50mm,l=1200mm线体模型导入Mechanical中,在圆盘的位置添加质量点来模拟圆盘如下:

image.png


转子动力学系列(一):临界转速与坎贝尔图

转子动力学系列(二):基于ANSYS APDL的不平衡响应分析

转子动力学系列(三):双转子电机不平衡响应分析

转子动力学系列(四):基于ANSYS Workbench的不平衡响应分析

转子动力学系列(五):不同建模单元对比(BEAM188与SOLID186)

转子动力学系列(六):不同轴承单元对比(COMBIN14和COMBI214)

转子动力学系列(七):随转速变刚度和变阻尼的模拟

转子动力学系列(八):考虑预应力的转子动力学分析

转子动力学系列(九):带支承结构的复杂转子分析

转子动力学系列(十):轴对称实体单元Solid272/Solid273的应用

转子动力学系列(十一):基于ANSYS Workbench的多轴转子临界转速

转子动力学系列(十二):不平衡激励下的启动过程瞬态转子动力学分析


下面的内容为付费内容,购买后解锁。

内容简介:模型算例源文件,在ANSYS Workbench中得到坎贝尔图、添加不平衡力及插入commands联合APDL后处理的方法

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首次发布时间:2020-02-23
最近编辑:5月前
钟伟良
硕士 | 工程师 莫失勿忘,逐梦远航。
获赞 219粉丝 2085文章 36课程 2
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未登录
10条评论
仿真秀0624114617
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3月前
老师您好,我这个为什么设置旋转力的时候,参数都写好了但是一直显示问号呢?
拖沓天王
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1年前
老师,想问一下您,在添加旋转速度时,选择矢量和分量有什么区别呢,选择表格添加速度,如1000/2000/3000是代表速度连续上升吗?
拖沓天王
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1年前
您好,购买了您这个案例,想请问一下为什么是采用线体模型而不采用真实模型?
2条回复
十一点十一
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2年前
钟老师您好,购买了您这案例,有个疑问请问下,质量点添加后,转动惯量,Mass Moment of Inertia X,Mass Moment of Inertia Y,Mass Moment of Inertia Z 这三个值咋求的,有计算公式吗?2441401206@qq.com
1条回复
仿真秀0220114537
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3年前
你好,我已购买,下载文件总是打开失败,能否发邮箱524406350@qq.com
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嘉
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3年前
您好,丰富后处理部分的命令是通用的吗
1条回复
刘冀
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4年前
你好,我已经购买了,我的是ansys 18 显示未来版本无法使用,能不能发一个低版本的,邮箱15900532326@163.com
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 gang
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4年前
钟老师,您好! 我购买了"转子动力学系列(四):基于ANSYS Workbench的不平衡响应分析",我在一个三维圆盘上加载不平衡力,加载了不平衡质量和半径,却总打问号?
4条回复
卜问之
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4年前
钟老师,您好!
我购买了"转子动力学系列(四):基于ANSYS Workbench的不平衡响应分析",能不能提供一下ANSYS 18.2以下版本的附件,您做的这个例子版本太高,打不开,麻烦您了,谢谢
邮箱:448121085@qq.com
1条回复
王贝贝嘿嘿嘿
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4年前
你好,我购买了基于workbench不平衡响应分析,能不能提供一下17版本的附件
4条回复
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