用旋转动力学模块分析各种旋转机

在建模旋转机器时，重要的是研究影响其行为的振动以避免机器故障。实现此目的的一种方法是使用新的rotordynamics模块，这是ComsolMultiphysics®软件的附加结构力学模块的扩展。188金宝搏优惠今天，我们将向您介绍RotorDynamics模块，并引导您介绍其有用的功能和功能，以改善旋转机械设计过程。

RotorDyanic建模可以实现什么？

让我们从简要介绍RotorDyanics建模。正如我们提到的以前在博客上，RotorDynalics Analysis有助于增强旋转机的功能和安全性，这些机器在许多行业中使用，从航空技术到发电。

例如，假设您要确保发电机，一种旋转机器，避免了不稳定性，损坏的共振和由于设计差而造成的故障。您可以使用RotorDyanics分析来研究影响发电机的物理行为的振动，并且会因发电机的旋转和结构而加剧。

发电机（左）和生成器的3D模型（右）。

借助仿真软件，您可以提高动力学研究的准确性和简单性。而现在，使用RotorDynamics模块，此过程变得更加用户友好和灵活。

RotorDynamics模块可帮助您设置适当的设计参数，以通过分析共振，应力，应变以及侧向振动对旋转机械的影响，以保持响应的可接受操作极限。此外，您可以使用此模块仔细研究固定和移动转子组件如何影响您的设计以及其他参数，例如临界速度，天然频率和模式形状。我们将在下一节中深入研究一些特定的好处和功能。

为什么要使用旋转动力学模块？

旋转动力学模块的主要好处之一是灵活性。使用此模块，您可以轻松自定义模拟分析以研究旋转组件或整个结构的特定部分。

这些选项的后者是通过固体转子RotorDynamics模块中的界面，该界面使用3D CAD几何形状代表有限元建模的转子和实心元素。通过研究旋转组件中的所有组件，您可以产生最准确的结果。虽然对整个系统进行建模对于转子的应力和变形并不是必需的，但它将提高模拟的准确性。为了获得整个域中的应力和变形场的分布，必须将转子建模为实心元件。

使用此界面，您可以包括非线性几何效应，充分描述几何不对称，解释了诸如自旋软化和应力僵硬等现象等等。

使用的曲轴模型固体转子界面以分析润滑剂中轴承的压力分布以及冯·米塞斯（Von Mises）应力。

如果您希望模型在计算上的价格较低，该怎么办？你可以转向梁转子用于建模旋转机的更快，更高效的选项的接口。在此界面中，沿着转子轴的边缘定义了转子，而其他旋转机组件是通过在各自位置创建点来定义的。

调查旋转机中的基础和轴承

作为另一个优点，该模块简化了转子系统中两个关键元素的建模过程：基础和轴承。首先，让我们看一下基础，这些基金会被分解为三个不同的建模选项：

1. 基础的固定基础，不会显着影响转子响应
2. 移动基础的基础，并承受这种体验外部振动
3. 由于其灵活性而影响转子的临界速度的基础的灵活基础

流体动力轴承中的压力模型。

依靠这些基础是轴承。让我们首先关注期刊轴承，您可以通过旋转动力学模块以两种方式对其进行建模：

1. 通过使用具有某些近似值的集团模型
2. 通过建模完整的流体动力轴承，包括对润滑剂压力和流动的详细分析

第二个选项利用了三个不同的接口，其中流体动力零件基于完整的雷诺方程实现。这流体动力轴承界面详细建模了期刊轴承的行为，并具有一种简单的方法，可以在期刊和衬套之间建模油润滑剂。这固体转子带有流体动力轴承和带有流体动力轴承的梁转子接口既分析转子，流体动力轴承及其相互作用。但是，顾名思义，前者使用实体元素来描述转子，后者使用梁来定义近似转子。

如果您有兴趣对推力轴承进行建模，那么Rot​​orDyanics模块就可以覆盖您。该模块包括三种类型的推力轴承和行为：没有间隙轴承，轴承刚度和阻尼系数以及轴承和力矩。

从一系列研究和情节类型中进行选择

使用先前讨论的功能和功能，您可以设计适合您特定需求的模型。但是，RotorDyanics模块中还有更多的自定义，该模块提供了各种研究类型。

借助随附的研究类型，您可以轻松地对陀螺效应进行建模。同时，振动效应是从旋转观察者的角度建模的。为此，我们使用与转子一起旋转的坐标系。这消除了物理旋转转子以模拟组件的需求，从而简化了建模过程。在旋转框架中进行建模还可以对旋转系统进行特征频率分析，否则由于在空间固定框架中观察到系统时旋转的非线性是不可能的。

可用的研究类型适用于静态和动态分析，包括：

• 固定研究
• 特征频率研究
• 频率和时间域研究
• FFT研究的瞬态

请注意，对于旋转动力学分析，固定研究的定义与常规分析不同。

进行学习后，是时候格式化结果并与其他人分享。这样做需要选择最好可视化您特定结果的情节类型。查看下面的四个图像，以查看一些可用的绘图类型，您可以根据您的rotordynamics分析来创建这些类型。

旋转图绘制转子模式在其轴周围形状。

坎贝尔绘制了转子固有频率变化与其速度相关的变化。

当转子的角速速度增加时，瀑布图绘制了频谱变化。

轨道图在某些点（包括轴承和磁盘的位置）绘制转子位移。

要了解有关RotorDynamics模块的更多信息，请单击下面的按钮。你也可以联系我们您可能有任何疑问。愉快的建模！

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