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ansys临界转速计算

信息来源:发布时间:2021-06-01阅读:681

1 结构

如图1所示单转子结构,密度7800kg/m3,e=206gpa μ=0.3,

2 操作步骤

2.1 建模

根据几何模型建立有限元模型,转子主体部分(盘、轴)采用solid45单元,支承采用弹簧—阻尼单元combin14。弹簧—阻尼单元的末端约束所有自由度。为了避免轴向的刚体位移,将弹簧—阻尼单元始端的轴向自由度约束。

 

  • 输入材料参数及弹簧刚度(combin14的实常数)。

main menu>preprocessor>material props> material models

main menu>preprocessor>real constants>add/edit/delete

 

  • 将转子主体的所有solid单元生成一个component,命名为rotor。若为多转子,建立不同的component,并按一定的转速关系输入转速。

utility menu>select>comp/assembly>create component

 

  • 对名称为rotor的component施加转速(自转转速)。

a) 注意对component施加转速之前,必须将omega命令中的kspin开关设置为1。即计算时考虑spin softening效应。但并不利用omega命令输入转速。

main menu>solution>define loads>apply>structural>inertia>angular velocity>

global

b) 利用cmomega命令对component施加转速。该命令中的kspin开关控制转

子的正、反进动。若kspin=0,为正进动;若kspin=1,为反进动。

main menu>solution>define loads>apply>structural>inertia>angular velocity>on components>by origin

  • static求解,打开预应力开关。

main menu>solution>analysis type>new analysis

 

  • modal求解,打开预应力开关。

 

  • 输入不同的转速值,重复2.4~2.6,得到不同自转转速下的特征值(公转频率)。

 

  • 利用campbell图求得临界转速(注意单位的统一)。

 

3 结果

ansys三维实体模型计算结果见表1。

自转频率 (hz)

1

2

0

40.96

216.60

50

41.18

219.33

100

42.63

230.13

200

45.62

263.19

300

48.05

299.71

 

通过campbell图得到:第一阶临界转速41.14hz,第二阶临界转速299.1hz。

 

 

 whirl frequency(hz) campbell diagram for critical speed

 

 

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