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轴系通过临界转速的瞬态响应分析

2022/2/25    来源:达索系统    作者:周传月      
关键字:轴系  临界转速  频率响应  瞬态响应  
采用商业化大型转子动力学分析软件Samcef Rotor对实际工程中的柔性转子系统进行了计算分析,包括临界转速、频率响应和瞬态响应分析,为评估转子系统通过临界转速的振动性能提供参考数据。
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。

轴系简图

图1 轴系简图
表1 阶梯轴转子几何参数

阶梯轴转子几何参数

表2 集中质量参数

集中质量参数

表3 不平衡量参数

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。

轴系几何模型

图2 轴系几何模型

单元参数及边界条件

图3 单元参数及边界条件

集中质量模型

图4 集中质量模型

不平衡量模型

图5 不平衡量模型

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。
 
责任编辑:程玥
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