高級應(yīng)用 | 轉(zhuǎn)子動力學(xué)篇-Workbench界面下配合APDL進(jìn)行瞬態(tài)啟停分析

2017-03-10 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

對于轉(zhuǎn)子動力學(xué)而言,瞬態(tài)分析可以真實(shí)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(diǎn)的特性可以在時間歷程中觀察到,其中轉(zhuǎn)子瞬態(tài)系統(tǒng)的啟停是較為典型的瞬態(tài)分析之一。Workbench瞬態(tài)分析模塊中并沒有Coriolis Effect選項(xiàng),用戶可以通過插入APDL來激活陀螺效應(yīng),進(jìn)行系統(tǒng)在外部激勵下的啟停瞬態(tài)分析。

如下圖所示,為某轉(zhuǎn)子系統(tǒng),轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行外部激勵下的啟動瞬態(tài)分析。

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在瞬態(tài)分析模塊下進(jìn)行轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析,分析部分插入如下命令,激活陀螺效應(yīng)。

coriolis,on,,,on !打開陀螺效應(yīng)

通過Workbench的Rotational Velocity施加啟動轉(zhuǎn)速。在Workbench轉(zhuǎn)子動力學(xué)諧響應(yīng)分析中,旋轉(zhuǎn)力是采用實(shí)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(tài)分析中Rotating Force無法被激活,則需要通過表格數(shù)據(jù)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(nèi)兩個垂直的載荷,來實(shí)現(xiàn)不平衡外激勵的施加,所施加載荷為隨時間變化的表格數(shù)據(jù)。

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通過Workbench的轉(zhuǎn)子啟動瞬態(tài)分析,可以提取出轉(zhuǎn)子軸線的選擇運(yùn)動軌跡,來判斷在啟動過程中轉(zhuǎn)子軸線的穩(wěn)定性。

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

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在APDL語言配合下,ANSYS Workbench的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)瞬態(tài)啟停分析可以很好的分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題,結(jié)合一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以有效的提高轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能。