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                      400 6600 388

                      转子动力学解決方案

                      一、工程上的轉子動力學問題主要包括:


                      轉子的臨界轉速

                      • 具有質量偏心的轉子,當其在臨界轉速下運行時,將會發生劇烈振動。一般發電機組在起動升速過程中,當轉速升至某數值時,激起機組産生強烈振動,此轉速稱爲臨界轉速,即此時轉子及其支承系統的固有振動頻率與轉速的激振頻率共振。爲使轉子能穩定安全運行,設計轉子時應使其臨界轉速避開工作轉速15%~20%以上。


                      不平衡響應

                      • 稳态不平衡響應分析也可以用来确定系统的臨界轉速,但它更重要的任务是用来求解在转子系统中可能存在的不平衡量作用下,转子—支承系统的稳态不平衡響應,分析研究如何采取措施限制最大不平衡響應及减小不平衡響應。


                      瞬態響應等

                      • 瞬態響應分析主要是指轉子系統不平衡突然變化、作用在轉子系統上的外載荷突然變化或轉子系統在變轉速下工作等情況下,轉子系統的響應分析,包括轉子系統的位移、變形以及支承結構的傳遞載荷分析,起動加速是最常見的瞬態過程。


                      二、轉子的建模和計算方法


                      傳遞矩陣法

                      • 傳遞矩陣法是利用梁-轴系统截面的4个状态参数(挠度、转角、弯矩和剪力)的相互关系,建立起截面间的状态参数表达式,从而进行系统振动特性的求解。


                      模態綜合法

                      • 模態綜合法是把一个复杂的整体结构,分解为若干个子结构,分别对每个子结构进行振动模态分析,再分别提取各子结构的若干低阶模态进行综合,得到总体结构的模态分析参数。


                      有限元法

                      • 有限元法是把一個整體連續結構離散成有限個單元,用一個等價的計算模型去代替真實的物理模型,這個模型由表示成矩陣形式的已知彈性和慣性的離散單元所組成。


                      三、模態分析

                      坎貝爾圖

                      臨界轉速

                      穩定性

                      有預應力的模態分析

                      有预应力的坎貝爾圖



                      四、諧波響應分析


                      谐波响应计算动力系统对正弦载荷的稳态响应(幅值不随时间变化)。在转子动力学中,谐波响应分析可以理解为在坎貝爾圖(由模态分析得到)的一条路径上的扫描1,2,3,4:所有的路径都可以看作为谐波响应,但是各条路径得用不同分析过程。


                       

                      五、瞬態轉子動力學


                      主要包括三種方法:


                      • 方法1:進行一個真正的轉子動力學分析,即非線性瞬態分析,根據轉動角速度真實地轉動計算模型,這是最昂貴的方法(求解時間長,rst文件大),但是所有的響應多包括了,後處理可以顯示一個真實轉動的模型。
                      • 方法2:用固定坐标系,用CORIOLIS命令计算陀螺 效应,大部分的转子动力学的效应可以得到反映,但是在后处理时看不到真实的转动。
                      • 方法3:用旋轉坐標系,用CORIOLIS命令計算CORIOLIS力,方法2、3各有優缺點,但是多不能看到真實的轉動。

                      六、轉子動力學分析的價值


                      • 深刻理解旋转机械的臨界轉速和振动问题;
                      • 直接改進産品設計,減小旋轉機械的振動



                      七、轉子動力學案例


                      • 安世亞太分析過的項目案例有:
                      • 某航空發動機整機結構分析
                      • 某风机转轴臨界轉速计算
                      • 电机转轴臨界轉速分析
                      • 電機瞬態啓停動力學響應分析
                      • 燃氣渦輪轉子動力學系統分析
                      • 。。。。


                       

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