三维建模的转子

中文字数:2282,   英文为PDF原文

 转子的三维建模
 如前所述，在许多情况下，转子的建模为一维机构，基本上梁样轴与刚体重现他们。这种做法是典型的rotordynamics ，即分析和数值和几个rotordynamic代码，基于转移矩阵方法或有限元方法，遵循了这一趋势。
 实际运用中，只要简单易懂的数学计算就能使结果明了的，那么一维的数学建模就已经足够精确了。然而，转子比这复杂的多，这就是为什么要用三维建模的原因。在某些情况下，比如存根或薄壁管截面，这时欧拉-伯努利和Timoshenko梁理论就不能足够精确地建模。偏离经典轴刚体机构模式的影响在高频率的模型中更大，然而他们往往被忽视，这其中的原因是第一次重要的速度和最低振动频率（或者更好，低频部分的坎贝尔图）对它们影响不大。
 然而，在某些情况下，为了得到更好的仿真效果或实验结果，这就迫使我们考虑高频率的影响。比如薄的光盘，细长的刀片，非常规的转子等这些用几何经典方法不足于解决的问题。此外，在过去两章已经展示了灵活刀片或光盘可能会导致旋转系统变得不稳定。
 采取三维建模的另一原因是切合实际。虽然梁模型必须创造更多或更少“的手” ，CAD图纸机器能够画出一个立体的模型。通常自动建模结果是产生大量的自由度，但是这至少可以部分使用减少技术，这样使今天建设一个梁的三维模型比以前梁的模式费用较低（尤其是对工时感到关切）。毫无疑问，用数值分析物体时大势所趋。
 使用标准的三维有限元法代码研究转子动力学行为是没有困难的。但这种方法不存在于一般结构动态，像转子的旋转结构和转子的转速。它们可归纳如下：
陀螺（和科里奥利），
离心刚，
旋转阻尼效应。
 前者是在初级rotordynamics处理了这个问题刚体动力学和行为的影响，符合旋转机构，如处理动态的刀片和光盘。第二，同其它载荷共同作用比如燃气轮机内的热负荷或制动盘，不能计入简单梁样的模式。
许多有限元代码可以处理离心刚和类似效果因为他们可以计算静态压力和旋转所造成的压力然后使用几何矩阵的方法来评估对自然频率其影响。对于旋转

相关论文