双盘转子临界转速分析

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1、SamcefRotor转子动力分析实例双盘转子临界转速分析1转子原始数据如图1所示，一个两个盘转子系统，忽略转子的质量。计算在给定自转角速度时，系统的涡动频率，并计算系统的临界转速及相应的模态振型。轴的总长度为1.2m，直径为0.05m。两个盘的质量m1=m2=102kg，直径转动惯量Jd1=Jd2=6.37722kg·m，极转到惯量Jp1=Jp2=2Jd1=12.75kg·m。注释：此例选自王正教授著的《转子动力学》一书。m1m2LLL22m1=m2=102kg,Jd1=Jd2=6.377kg·m,Jp1=Jp2=2Jd1=12.75kg·mL=0.

2、4m,D=0.05m,E=2.0e11Pa图1双盘转子的几何模型2有限元模型转子系统的有限元模型见图2。由于忽略转子（轴）的质量，在材料特性设置中输入一个很小的质3量密度，例如1.0kg/m。有限元分析中模拟转子的梁单元必须有质量矩阵，因此必须输入密度值。图2双盘转子的有限元模型北京东方极峰科技有限公司BeijingEMAXTechnologyCo.,LTD(EMAX)北京朝阳区广渠门外大街8号优士阁B-1909室电话:010-58612887,传真:010-58612887,Email:emax@163.com-1-SamcefRotor转子动力分析

3、实例3分析结果计算转速范围为0－6000RPM(100Hz)。首先采用扫频方法计算。转速为0时的第1阶频率及振型见图3，第2阶频率及振型见图4。图3转速为0时第1阶频率及振型图4转速为0时第2阶频率及振型转速为3000rpm(314.2rad/s)时，第1阶正向涡动频率及振型见图5，第2阶正向涡动频率及振型见图6。b图5转速为3000rpm时第1阶正向涡动图6转速为3000rpm时第2阶正向涡动其次采用直接方法（Direct）计算转子系统的临界转速。第1阶反向涡动和正向涡动临界转速分别见图7和图8。第2阶反向涡动和正向涡动临界转速分别见图9和图10。在

4、工程实际中，一般情况下只有正向涡动才有实际意义。北京东方极峰科技有限公司BeijingEMAXTechnologyCo.,LTD(EMAX)北京朝阳区广渠门外大街8号优士阁B-1909室电话:010-58612887,传真:010-58612887,Email:emax@163.com-2-SamcefRotor转子动力分析实例图7第1阶反向涡动临界转速图8第1阶正向涡动临界转速图9第2阶反向涡动临界转速图10第2阶正向涡动临界转速临界转速结果（在结果文件rotor-tut01_ro.res中）CRITICALSPEEDS===============

5、CRITICALSPEEDCRITICALFREQUENCYCRITICALSPEED(RPMIFMKSSYSTEM)5.721408E+019.105904E+005.463542E+02（第1阶反向涡动）1.244062E+021.979986E+011.187991E+03（第1阶正向涡动）2.371858E+023.774929E+012.264958E+03（第2阶反向涡动）3.421994E+025.446272E+013.267763E+03（第2阶正向涡动）SamcefRotor软件计算结果与文献的对比见下表。同步正向涡动同步反向涡动第

6、一阶第二阶第一阶第二阶计算值文献值计算值文献值计算值文献值计算值文献值ωc(rad/s)124.41121.22333.33342.2057.2157.10237.19219.92nc(r/min)118811583183326854654522652100北京东方极峰科技有限公司BeijingEMAXTechnologyCo.,LTD(EMAX)北京朝阳区广渠门外大街8号优士阁B-1909室电话:010-58612887,传真:010-58612887,Email:emax@163.com-3-