轴系通过临界转速的瞬态响应分析

1.原始数据描述

       某实际工程中的柔性转子系统如图1所示。转子支承在两个方向刚度相同的轴承上，位于轴段2和8。

       轴承1：刚度k=29771.5N/mm，粘性阻尼c=7.96826N^-s/mm。

       轴承2：刚度k=20314.7N/mm，粘性阻尼c=5.42892N^-s/mm。

       其余具体参数见表1-3。

       进行如下计算分析：

       1）临界转速计算分析；

       2）涡动频率图谱计算分析；

       3）瞬态响应计算分析，在0.07s内转子由5000rpm升到18000rpm。

表3 不平衡量参数

2.计算分析模型

       2.1 计算分析工具

       计算分析使用大型商业化专业转子动力学分析软件Samcef-Rotor。Samcef-Rotor软件是比利时Samtech公司开发的大型转子动力学分析软件系统，可以用来进行泵，汽轮机，工业燃气轮机，压气机，涡轮，齿轮轴等转子系统的临界转速计算，稳定性分析，不平衡响应，非线性瞬态响应等。2012 年初比利时Samtech公司被比利时著名的LMS国际公司收购。目前Samcef-Rotor软件是LMS国际公司的虚拟仿真分析产品之一。

       2.2 计算分析模型

       轴系采用beam单元建模，按照表1所列参数建立几何模型，如图2；按照表2参数施加单元参数、集中质量及轴承支承，如图5。

3.结论

       采用商业化大型转子动力学分析软件Samcef Rotor可以方便快速地计算柔性转子系统的临界转速、线性频率响应和非线性瞬态响应。基于此计算结果，为评估转子系统通过临界转速的振动情况提供参考。