某型号航空电机转子动力学分析

为了避免航空电机在运行过程中额定转速与电机固有临界转速接近而产生共振,应用ANSYS有限元分析软件对某航空电机转子进行转子动力学分析,得到了电机转子在相对应实际工作转速、力矩下的七阶频率模态振型图及临界转速的坎贝尔图。通过分析坎贝尔图得出了该电机转子的四个临界转速,将电机额定转速与临界转速对比,结果相差较大,说明了电机不会因为额定转速与临界转速接近而产生共振,电机转子结构设计具有合理性,为同类产品的转子动力学仿真分析提供了可靠的依据。

考虑弹性基础特性的离心压缩机转子动力学分析

API 617标准中规定,如果基础结构刚度在0~150%最大连续转速范围内大于轴承刚度的3.5倍,则在动力学计算中不需要考虑弹性基础的影响,反之则需要在动力学模型中加入弹性基础特性。目前很多实际应用的旋转机械都忽略了基础刚度的影响,这就导致一些机组的临界转速预估误差较大,使得转子在运行过程中振动过大。本文通过对压缩机轴承区进行动刚度测试,从而得到压缩机基础刚度的实测数据,并以多项式传递函数的形式,将弹性基础的特性引入到转子系统中。通过对转子系统横向振动的分析,得到基础特性的影响规律。分析结果表明基础特性会影响转子的动力学分析结果。

百万千瓦级超超临界火电机组锅炉给水泵转子动力学分析

锅炉给水泵是火电机组中的关键设备,本文针对某1000 MW级超超临界火电机组锅炉给水泵开展了干湿模态的转子动力学分析。湿模态转子动力学分析综合考虑了滑动轴承动力特性、各口环密封动力特性的影响,并研究了口环磨损对口环密封动力特性及对给水泵转子动力学特性的影响。研究结果表明:在所有预定工况,转子系统临界转速及危险位置振动响应均满足要求,处于规定范围内,系统具有足够的安全裕度,符合API610对BB5型泵的要求。口环磨损导致的口环间隙增大会降低口环密封给系统提供的刚度,这会导致转子系统临界转速发生一定程度的减小。但该泵的临界转速和振动响应均有足够裕量,在口环可能发生的磨损范围内,泵的转子动力学特性均满足API610要求。

基于减缩法的离心泵转子动力学分析

以多级离心泵三维转子为研究对象,采用等效圆环法建立了叶轮高保真动力学模型并进行了验证。针对三维模型自由度多等特点,基于旋转子结构方法,采用ANSYS程序对离心泵转子干态和湿态下因模型边界条件的不同分别进行减缩,该方法考虑了旋转陀螺效应的影响。干态情况下,模型减缩了30%自由度,计算得到的前三阶临界转速最大误差为0.5%,振型基本一致。湿态情况下,模型减缩了68%自由度,临界转速最大误差为0.17%,稳态不平衡响应计算结果与原模型基本相同。该方法可以用于多级离心泵转子干态和湿态转子动力学设计。

整体式离心压缩机高速轴转子动力学分析

为了提高整体离心式压缩机高速齿轮轴转子的稳定性与可靠性,通过专业转子动力学分析软件建立了高速轴转子的动力学模型,分析叶轮与轴承等因素的变化对转子动力学性能的影响。通过增加叶轮转动惯量,减小叶轮质量、叶轮质心与轴承间距,增加齿轮箱轴承跨距、增大轴承轴颈与轴承刚度等措施可提高转子的一阶临界转速;通过增加叶轮转动惯量,减小叶轮质量、叶轮质心与轴承间距,减小齿轮箱轴承跨距、轴承轴颈,增大支承轴承刚度等措施可提高转子的二阶临界转速。反之则降低转子的一阶、二阶临界转速。

水轮发电机转子密封系统转子动力学分析

本文根据水轮发电机组中的密封形式及其边界条件,求解Reynolds方程,将所获得的密封力模型加载到水轮发电机转子系统中,采用New mark数值方法对包括发电机、主轴、上导轴承、下导轴承、水轮机转轮、上冠和下环密封在内的水轮发电转子—密封系统进行数值仿真,得到了水轮发电机转子系统的转子动力学特性,并将其与水轮发电机系统实际运行数据进行对比,结果证明所建立的密封力模型符合工程实际,对水轮发电机转子系统的设计有一定的指导意义。

水轮发电机组转动部分动力学分析

本文根据水轮发电机组中的密封形式及其边界条件特征,选用Muszyska密封力模型近似水轮机上冠、下环间隙流体激振力,并加载到水轮发电机组转动部分中,采用Newmark数值方法对包括发电机、主轴、上导轴承、下导轴承、水轮机转轮、上冠和下环密封在内的水轮发电组转动部分—密封系统进行数值仿真,得到了水轮发电机组转动部分动力学特性,并将其与水轮发电机组实际运行数据进行对比,结果证明所建立的密封力模型符合工程实际,对水轮发电机组转动部分的设计有一定的指导意义。

利用ANSYS动力学计算实现烧结风机现场动平衡一次配重法

利用ANSYS转子动力学计算工具,可对烧结风机转子进行动力特性分析,较为准确地计算出当前失衡模式与所需配重,使试重效果更为明显,大大减少启停机次数,缩短现场检修时间与费用。该文介绍了如何通过ANSYS对烧结机主要尺寸和质量参数进行建模,从而精确计算引发不平衡的质量,并结合影响系数法对烧结机转子进行现场动平衡,通过结合现场实际案例,证实该方法可大量减少现场工作时间及成本。该方法目前在实际工作中得到了广泛的应用,在实际现场平衡中极大的提升了试重效果。

基于“流体-结构”耦合的主油泵转子动态响应分析

在主油泵的结构设计中,必须从安全的角度考虑转子的静力学和动力学特性限制,并且会采用简化的计算模型来分析这些特性。然而主油泵转子有一些复杂边界条件难以包括在简化模型中,作用在叶轮表面上的油压分布就是其中之一。这不仅会改变运行中转子的固有频率,而且影响转子的应力和变形。为了更精确地分析这些影响,本文采用"流体-结构"耦合法对1000MW汽轮机组润滑油系统主油泵的流场和结构力学性能进行数值模拟,对分别工作在空气和油中的叶轮进行转子静力学和动态响应特性分析。结果表明,在空气和油中该转子的振型类似,在油中随着阻尼增加其固有频率相应的减小,与实际情况一致。本文的研究结果证明所提出的方法是有效的,对类似几何特征的其它泵转子的动态特性分析具有借鉴作用。

风机的扭转振动及实例分析

本文结合实例,阐述了扭转振动产生的机理和条件,并对可能的后果作了介绍,最终给出了预防和解决扭振的方法。

基于有限元法的水轮发电机组临界转速研究

研究水轮发电机组的临界转速对于其故障诊断与结构优化具有重要意义,但由于现场试验困难、工况与边界条件复杂,使得临界转速的高精度求解成为难题。以某水电站的二导悬式水轮发电机组为例,采用大型通用有限元分析软件ANSYS,综合考虑各类轴承边界条件的耦合作用,基于流体润滑Reynold方程建立轴承动力特性参数的计算模型,求解水导、上导、推力轴承的刚度与阻尼,以此为基础分别构建无机械故障、转子或转轮质量偏心、联轴法兰不对中的三维有限元分析模型,随后考虑陀螺效应进行转子动力学分析,采用QR Damped法提取模态,并绘制Campbell图求得临界转速从而分析轴系动力学特性。结果表明,正常工况下机组飞逸转速远小于第一阶临界转速,其动态性能满足设计要求,且在转子或转轮质量偏心、联轴法兰不对中等工况下临界转速受到的影响很小,机组依旧能够保持稳定运行。