【AIFEM案例教程】水轮机转轮强度和模态分析

AIFEM是由天洑自主研发的一款通用的智能结构仿真软件，助力用户解决固体结构相关的静力学、动力学、振动、热力学等实际工程问题，软件提供高效的前后处理工具和高精度的有限元求解器，帮助用户快速、深入地评估结构的力学性能，加速产品的设计迭代。

水轮机转轮在运转过程中受到旋转惯性力及水压等复杂工况，同时还需特别关注运行时产生的共振现象。基于这些需求，本案例对转轮进行模态及静力分析。其中模态分析不施加载荷及边界条件。

水轮机转轮几何如图1-1所示，其主要运行形式为绕中心轴转动。

图1 几何模型

3）材料

转轴处固定：Ux=Uy=Uz=0mm

图2-1 AIFEM窗口

图2-2 新建方案

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图2-3 几何导入

② 在四面体网格弹窗中，选择整个转轮作为对象，点击对象右侧的确定；

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图2-4 网格划分

图2-5 材料赋予

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图3-1 分析步创建

2）边界条件

② 在位移/旋转弹窗中，a.选择起始分析步为静力-2；b.选择对象为转轴处，点击右上角确定; c.指定位移Ux=Uy=Uz=0mm，点击确定。

图3-2 边界条件设置

3）载荷

② 在旋转惯性力弹窗中，a.选择起始分析步为静力-2;b.选择对象为整体，点击右上方确定；c.选择旋转轴为Z轴 ；d.输入离心力转速为166.7rps。点击确定。

4）求解

② 在求解弹窗中，定义输出名称及求解模型，点击求解提交计算。

图3-4 求解

③ 点击结果>模态结果，查看相应模态结果数据。

图4-1 模态云图

图4-2 模态结果

② a.在视口区左侧选择U及其下Magnitude；b.视口区下侧选择相应帧，c.输入相应变形系数，进行位移云图查看。

图4-3 应力云图

图4-4 位移云图