轉子系統(tǒng)作為旋轉機械的核心部件,由于其載荷復雜,易產(chǎn)生裂紋萌生。當前,對其動力學特性以及故障機理的研究,通常采用簡單離散的建模方法,這種方法對復雜轉子結構的定量分析往往存在較大的局限性,因此,研究裂紋轉子動力學行為的有限元建模與分析方法對于定量研究裂紋轉子的動力學特性和指導轉子的設計具有重要理論意義和實用價值。在ABAQUS有限元軟件平臺下,建立了裂紋轉子的三維實體模型,通過對VDLOAD子程序的二次開發(fā)實現(xiàn)了非線性油膜力載荷的有效模擬,實現(xiàn)了裂紋轉子在油膜支撐條件下的動力學三維仿真分析。建立了單裂紋轉子在鉸支和油膜力支撐條件下的模型,以及裂紋夾角呈0°、90°和180°的雙裂紋轉子模型,采用接觸單元模擬了轉子裂紋的開閉效應,并分別研究了其動力學特性,包括:時域、頻譜、軸心軌跡和兩條裂紋的開閉特性和相互關系。設計了單裂紋、雙裂紋轉子試驗,對單裂紋和雙裂紋轉子動力學特性仿真分析結果進行了驗證�；赥raction-Separation-Law理論,在ABAQUS中利用Cohesive單元模擬了轉子裂紋的動態(tài)擴展,并分析了裂紋擴展對轉子動力學行為的影響。 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

裂紋轉子模型

σ=0.33ρ=7800 kg/m工程實際中轉子的彈性軸有時會存在著一定的初始彎曲，即彈性軸在不受力的情形下其軸線并不是一條理想的直線。但是我們本仿真的主要目的是研究裂紋對轉子動力學特性的影響，因此并沒有考慮偏心質量的影響。轉子的轉動慣量為：2228.243.8.243.3.734.IekgmIekgmIekgmzzyyxx= = = 2.1.2 網(wǎng)格劃分與裂紋的設定裂紋軸的網(wǎng)格劃分，我們選擇六面體減縮單元 C3D8R，整個模型共有 248 個單元，549 個節(jié)點。另外，由于縮減積分單元在顯式動力學計算的過程中存在沙漏的現(xiàn)象，即整個過程的動能和勢能的總和超出總能量值，使得結果精度變差，所以采用了 second-accuracy 的沙漏控制方法。

228.243.8.243.IekgmIekgmzzyy= = 2.1.2 網(wǎng)格劃分與裂紋的設定裂紋軸的網(wǎng)格劃分，我們選擇六面體減縮單元 C3D8R，整個模型共有 248 個單元，549 個節(jié)點。另外，由于縮減積分單元在顯式動力學計算的過程中存在沙漏的現(xiàn)象，即整個過程的動能和勢能的總和超出總能量值，使得結果精度變差，所以采用了 second-accuracy 的沙漏控制方法。圖 2-2 轉子的網(wǎng)格劃分Fig.2-2 Mesh of the rotor


本文編號：2934574