高级应用 | 转子动力学篇-Workbench界面下配合APDL进行瞬态启停分析

2017-03-10  by:CAE仿真在线  来源:互联网

对于转子动力学而言,瞬态分析可以真实地反映沿坎贝尔图上某一条路径的扫描过程,坎贝尔图上一些特殊的点的特性可以在时间历程中观察到,其中转子瞬态系统的启停是较为典型的瞬态分析之一。Workbench瞬态分析模块中并没有Coriolis Effect选项,用户可以通过插入APDL来激活陀螺效应,进行系统在外部激励下的启停瞬态分析。

如下图所示,为某转子系统,转子部分采用Beam188建模,轴承简化为Workbench中的Sping连接(即Combin14单元)。对该转子系统进行外部激励下的启动瞬态分析。

在瞬态分析模块下进行转子动力学分析,分析部分插入如下命令,激活陀螺效应。

coriolis,on,,,on !打开陀螺效应

通过Workbench的Rotational Velocity施加启动转速。在Workbench转子动力学谐响应分析中,旋转力是采用实部和虚部定义,Workbench中提供特定的Rotating Force用于载荷定义。而在瞬态分析中Rotating Force无法被激活,则需要通过表格数据定义各方向、各时间步的力幅值。如下所示,可以通过施加在径向平面内两个垂直的载荷,来实现不平衡外激励的施加,所施加载荷为随时间变化的表格数据。

通过Workbench的转子启动瞬态分析,可以提取出转子轴线的选择运动轨迹,来判断在启动过程中转子轴线的稳定性。

同时可以提取某点在单方向上随时间变化的旋转运动轨迹图,如下图所示,0.5s时刻出现一个幅值不大的共振,说明此处存在一个稳定的临界转速,1.2s时刻存在一个不稳定的临界转速,此时轨迹图上位移急剧增加。最终可以根据Rotational Velocity的加载曲线,找到对应时刻的转速。

在APDL语言配合下,ANSYS Workbench的转子系统瞬态启停分析可以很好的分析转子系统的稳定性问题,结合一定的实验数据,可以有效的提高转子系统的结构性能。

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