ANSYS转子临界转速计算

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第２５卷第５期青海大学学报（自然科学版）ＶｏＩ．２５№．５２００７年ｌＯ月ＪＯｌｌｒｎａｌｏｆＱ抽ｄ１８ｊｕ面ｖ哪ｉｔｙ（Ｎ日ｔ１１ＩｅＳｃｉｅｒ瓒）０ｃｔ．２００７

基于ＡＮＳＹＳ的转子临界转速计算

王宁峰，王桂红

（青海大学化工学院．青海西宁８１００１６）

摘要：利用ＡＮ吼，ｓ自带的鳊程语言ＡＰ【）Ｌ，参数化有限元模型和快速求解临界转速，在ＡＮｓＹｓ平台上完成离心机临界转速分析。

关键词：临界转速；有限元；ＡＰＤＬ

中图分类号：１８５３２文献标识码：Ｂ文章编号：１００６—８９９６（２０町）０５—００１８—０４

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Ｋｅｙ啪ｒｄｓ：谢ⅡｃａｌｒｄＩａⅡｏｎ吕ｐｅｅｄ；６Ｉｌｉｔｅｅｌ豇姗１ｔ；ＡＰＤＬ

回转体在临界转速附近运转时会出现剧烈振动，这是一种由不平衡离心惯性力引起的共振现象。当不考虑回转效应和工作环境等因素时，回转体的临界转速在数值上与其横向自由振动的固有频率相同。很多旋转机械都工作在其一阶临界转速之上，因此临界转速成为旋转机械设计中必须加以考虑的一个重要参数。运用各种解析法都可以求解转子的临界转速，然而对于一些结构复杂的转子，解析计算十分繁琐，而且很难计算二阶以上的临界转速ｍ，目前有限元法是一种有效求解复杂转子高阶临界转速的方法。

１计算临界转速时考虑的重要因素

１．１支座的影响地基和滑动轴承中的油膜均为弹性体具有一定的刚度，形成弹性支承。一般来说．支座的弹性会降低回转体的临界转速，支座的刚度愈小（弹性愈大），这种降低Ｉ临界转速的影响愈明显。１．２盘状零部件的回转效应由于圆盘的角运动而引起的惯性力矩（常称为回转力矩），所产生的影响称为回转效应。一般回转力矩的方向是使转轴轴线的倾角减少，因而增加了轴的刚度，可使临界转速提高。

ｌ，３系统部件的阻尼实际系统上各零部件的相互配合会形成粘性阻尼。以及各零部件在转动过程中的变形能耗，形成结构阻尼。总的来说：阻尼会降低系统的临界转速，但对于一般小阻尼情况，这项影响比较小。阻尼会使回转体在』｜缶界转速下的运动的动态变形与振幅幅减小，这项影响比较明显”１。２基于ＡＮＳＹＳ的临界转速计算算例

图ｌ是一离心机的转鼓和轴，轴直径≯＝７０ｌＩｎ，轴材料的弹性模量Ｅ＝２ｘ１０“Ｎ／ｍ２，转鼓壁、鼓度和鼓盖均由钢板制成密度７８００ｋｇ／矗，物料的密度为ｌ２００

☆＝１驴Ｍｎｏｋｇ／ｎ，，６个弹簧沿圆周均布，刚度系数均为

收稿日期：撕一嘶一２６作者简介：王宁峰（１研６一），男．甘肃走水人．讲师．项士。

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第５期

２．１王宁峰，王桂红：基于ＡＮｓＹＳ的转子临界转速计算１９ＡＮｓＹｓ的临界转速计算方法ＡＮｓＹＳ是一大型通用有限元软件，其模态分析可用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型）。模态分析使用传递矩阵方法计算，具有很高的效率和精度。州ｓＹｓ计算转子临界转速可用ＢＥＡＭ４、Ｐ吒１６、ｃｏＢ矾ｔ４＜用于模拟带阻尼的弹性支撑）单元通过设置单元选项来添加转子自转角速度以及回转效应，同时选取Ｄ灿伊方法求解特征值。Ｄ＾ＭＰ方法采用复数特征值的分析方法。

ＡＮｓＹＳ的复数特征值分析主要用于求解具有阻尼效应的结构特征值和振型，分析过程与实特征值分析类似。虚部表示系统的振动频率，实部表示系统怨的稳定性特性（大于零发散，小于零稳定）。采用有限元方法计算转子临界转速时，转子会出现正进动和反进动”３。由于陀螺效应的作用，随着转子自转角速度的提高，反进动固有频率将降低，而正进动固有频率将提高。根据临界转速的定义，应只对正进动固有频率（ｆｋ）进行分析。在后处理中首先剔除负固有频率，然后分析各阶模态振型，确定同一阶振型的正进动和反进动固有频率。

算例简化后的参数化命令流文件如下：

／ＰＲＥＰ７

盯，ｌ，ＢＢＵｌ４

ＥＴ，２，ＣＯＭＢ矾１４…

ＥＴ，３，ＭＡＳＳ２ｌ…

＊ｓＥｒ，ｓＰｉｎ，（７２）

。ｓｅｔ，ｐ，ａｏ∞（一１）！定义梁单元！定义弹簧单元！定义 …… 此处隐藏：3790字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……