转子动力学系列（九）：带支承结构的复杂转子分析

本文摘要（由AI生成）：

该文章主要介绍了一个转子系统的涡动频率、振型和临界转速的计算方法。首先，文章描述了转子系统的材料属性和支撑结构，然后介绍了采用SOLID186单元和COMBI214、COMBIN14单元来模拟轴承和轴向位移的方法。文章还讨论了考虑支承结构时振动模态的丰富性，并给出了有支承结构的结果和无支承结构的结果。最后，文章介绍了转子动力学系列的其他文章，包括临界转速与坎贝尔图、不平衡响应分析、双转子电机不平衡响应分析等。

1 问题描述

如下图所示的转子和支承结构，材料的弹性模量为200GPa，密度为7800kg/m³，泊松系数为0.3，支承结构与转子之间为轴承支撑，垂直面上两个方向的支撑刚度分别为8E6N/m和3E6N/m，暂不考虑阻尼的影响。求该转子系统的涡动频率、振型、临界转速。

转子系统有限元模型

2 结果分析

对于该复杂的转子结构，采用SOLID186单元来模拟，支承结构与转子之间在径向采用COMBI214来模拟轴承、在轴向采用COMBIN14来约束轴向的位移。由于考虑了支承结构，振动模态较单纯的转子结构丰富，如支承结构本身的振动模态、支承与转子结构同时振动的模态等，也会出现较多与转速无关的振动模态。与涡动无关的振动，在坎贝尔图上会出现某些无“FW”或“BW”标志的频率曲线。

不考虑支承结构的结果如下：

有支承结构的结果如下：

有支承结果的振型模态更丰富：

3 分析过程

首先把转子结构的体选择上，用Named Selections命名为rotor。

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（���）：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分析

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