高級應用 | 轉子動力學篇-Workbench界面下配合APDL進行瞬態啟停分析
2017-03-10 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
對于轉子動力學而言,瞬態分析可以真實地反映沿坎貝爾圖上某一條路徑的掃描過程,坎貝爾圖上一些特殊的點的特性可以在時間歷程中觀察到,其中轉子瞬態系統的啟停是較為典型的瞬態分析之一。Workbench瞬態分析模塊中并沒有Coriolis Effect選項,用戶可以通過插入APDL來激活陀螺效應,進行系統在外部激勵下的啟停瞬態分析。
如下圖所示,為某轉子系統,轉子部分采用Beam188建模,軸承簡化為Workbench中的Sping連接(即Combin14單元)。對該轉子系統進行外部激勵下的啟動瞬態分析。

在瞬態分析模塊下進行轉子動力學分析,分析部分插入如下命令,激活陀螺效應。
coriolis,on,,,on !打開陀螺效應
通過Workbench的Rotational Velocity施加啟動轉速。在Workbench轉子動力學諧響應分析中,旋轉力是采用實部和虛部定義,Workbench中提供特定的Rotating Force用于載荷定義。而在瞬態分析中Rotating Force無法被激活,則需要通過表格數據定義各方向、各時間步的力幅值。如下所示,可以通過施加在徑向平面內兩個垂直的載荷,來實現不平衡外激勵的施加,所施加載荷為隨時間變化的表格數據。

通過Workbench的轉子啟動瞬態分析,可以提取出轉子軸線的選擇運動軌跡,來判斷在啟動過程中轉子軸線的穩定性。

同時可以提取某點在單方向上隨時間變化的旋轉運動軌跡圖,如下圖所示,0.5s時刻出現一個幅值不大的共振,說明此處存在一個穩定的臨界轉速,1.2s時刻存在一個不穩定的臨界轉速,此時軌跡圖上位移急劇增加。最終可以根據Rotational Velocity的加載曲線,找到對應時刻的轉速。

在APDL語言配合下,ANSYS Workbench的轉子系統瞬態啟停分析可以很好的分析轉子系統的穩定性問題,結合一定的實驗數據,可以有效的提高轉子系統的結構性能。

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