转子动力学系列（四）：基于ANSYS Workbench的不平衡响应分析

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了使用ANSYS Workbench（WB）对刚性支承两圆盘转子进行临界转速和不平衡响应分析的过程。首先进行了模态分析，得到了各阶振型、坎贝尔图及临界转速。接着进行了谐响应分析，得到了指定不平衡力引起的幅值和相位随频率变化曲线，并在后处理中扩展commands查看结果。最后将结果导入经典APDL中丰富了后处理。

• 1 问题描述

如下图所示刚性支承两圆盘转子，圆盘质量m=102kg，半径R=500mm，转轴的直径d=50mm，a=400mm，设圆盘偏心e1=0.05mm，e2=0.03mm，φ1=30°，φ2=60°。求该转子涡动频率、振型、临界转速及不平衡响应。（详见《转子动力学》钟一谔 第二章刚性支承多圆盘转子的临界转速和不平衡响应，例子源于P29）

• 2 结果对比

之前写过用APDL的求解过程（多圆盘转子不平衡响应分析），现用WB再做一次该经典例子。

在WB中，先做模态分析，得各阶振型、坎贝尔图及临界转速；再做谐响应分析，得到指定不平衡力引起的幅值和相位随频率变化曲线，同时可以在后处理中扩展commands查看结果；最后还可以把结果导入经典APDL中丰富后处理。

                                                                                      分析模块

                                                                                    坎贝尔图

                                                                                  临界转速

                                                                            临界转速结果对比

在谐响应分析后处理中采用chart得到圆盘1和圆盘2的总位移随频率变化曲线。

从上图可以看出，曲线在19.2Hz和52.5Hz出现峰值，该两个峰值频率对应同步正进动（涡动）临界转速1152rpm和3150rpm，与模态分析结果相对应。

在38.9Hz下的转子系总位移云图（直接后处理与插入commands对比）

                                                                             直接后处总位移云图

                                                                    插入commands显示总位移云图

                                                                      两圆盘轴心轨迹对比（39.8Hz下）

把WB的结果导入经典APDL中，丰富后处理结果，下图为39.8Hz下的轴心轨迹图。

• 3 分析过程

  建立d=50mm，l=1200mm线体模型导入Mechanical中，在圆盘的位置添加质量点来模拟圆盘如下：

转子动力学系列（一）：临界转速与坎贝尔图

转子动力学系列（二）：基于ANSYS APDL的不平衡响应分析

转子动力学系列（三）：双转子电机不平衡响应分析

转子动力学系列（四）：基于ANSYS Workbench的不平衡响应分析

转子动力学系列（五）：不同建模单元对比（BEAM188与SOLID186）

转子动力学系列（六）：不同轴承单元对比（COMBIN14和COMBI214）

转子动力学系列（七）：随转速变刚度和变阻尼的模拟

转子动力学系列（八）：考虑预应力的转子动力学分析

转子动力学系列（九）：带支承结构的复杂转子分析

转子动力学系列（十）：轴对称实体单元Solid272/Solid273的应用

转子动力学系列（十一）：基于ANSYS Workbench的多轴转子临界转速

转子动力学系列（十二）：不平衡激励下的启动过程瞬态转子动力学分析