為了研究高速柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)工作時(shí)發(fā)生共振的可能性、工作狀態(tài)的安全性及改善柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)過大的優(yōu)化方法,采用有限元分析軟件ANSYS,針對(duì)支承方案為1-0-1的雙盤柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng),通過參數(shù)化建模的方法,建立動(dòng)力學(xué)模型并進(jìn)行模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析以及加速情況下的瞬態(tài)響應(yīng)分析,得到該柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率、臨界轉(zhuǎn)速、振型以及跨一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)盤振幅和支承處的支反力,并在高速柔性模擬轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)器上進(jìn)行了瞬態(tài)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元模型分析結(jié)果能正確反映實(shí)際轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的真實(shí)動(dòng)力特性。研究對(duì)認(rèn)識(shí)復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的全工況動(dòng)力特性以及柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)減振優(yōu)化設(shè)計(jì)均具有積極意義。

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【部分圖文】：

圖1支承方案為1-0-1的雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)

以支承方案為1-0-1的雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為例,如圖1所示。采用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的建模和動(dòng)力特性計(jì)算分析。該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)由1根轉(zhuǎn)軸、2個(gè)轉(zhuǎn)盤和2個(gè)軸承組成,采用Beam188單元模擬轉(zhuǎn)軸,Mass21單元模擬剛性轉(zhuǎn)盤,Combin14模擬軸承。該轉(zhuǎn)子模型的單元數(shù)為275....

圖2雙盤柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性決定了其在各種動(dòng)力載荷下的響應(yīng)情況,通過模態(tài)分析,得到坎貝爾圖(Campbell)以及一階模態(tài)振型圖,如圖3、圖4所示。其中,坎貝爾圖反映了轉(zhuǎn)子的固有頻率隨速度的變化情況,得到前兩階臨界轉(zhuǎn)速分別為一階臨界轉(zhuǎn)速n1=2925.457r/min和二階臨界轉(zhuǎn)速n2=8....

圖3雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)坎貝爾圖

圖2雙盤柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型圖4雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)一階模態(tài)振型圖

圖4雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)一階模態(tài)振型圖

圖3雙盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)坎貝爾圖圖4中最下方為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的應(yīng)力云圖,紅色區(qū)域表征轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的最大應(yīng)力,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在跨一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí),系統(tǒng)呈現(xiàn)輕微的弓形變形,轉(zhuǎn)軸中間部分是轉(zhuǎn)子振動(dòng)最大的地方,即轉(zhuǎn)盤1處振動(dòng)大于轉(zhuǎn)盤2。該模態(tài)分析結(jié)果揭示了系統(tǒng)在跨越一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)振動(dòng)最大的位置,為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的減振....

本文編號(hào)：3917236