旋转动力学模块

188金宝搏优惠comsol多物理学®版本5.2a,更新2介绍了新的旋转动力学模块。该结构力学模块的此附加组件使您可以在旋转机械中对组件和零件进行建模,在该机械中,不对称和旋转会导致不稳定性和损坏共振。在下面阅读有关rotordynamics模块的功能和功能的更多信息。

模拟旋转机械和旋转动力学

转子动力学模块通过涉及旋转机械的应用模拟转子及其组件的行为。这可以包括此类组件的固有频率,以及在转子操作可能导致临界速度和共振的情况下,可能会或可能不取决于不平衡。此类模拟用于调查来自汽车,航空航天,发电,电气和家庭用品行业的电器中的旋转零件。

现在,作为结构力学模块的附加组件可用,RotorDynamics模块使您可以分析转子,轴承,磁盘和基础中的共振,应力和应变,因此您可以将条件保持在可接受的操作范围内。

五个用于建模旋转动力学的新接口

五个新接口已引入结构力学模型向导中的节点动力学节点:

  1. 固体转子:通过使用固体元素,您可以使用此接口对旋转机组组件的构造零件的完整3D几何表示建模。尽管可以包括计算昂贵的非线性几何效果,但您也可以考虑旋转软化,压力僵硬以及期刊和安装的变形。

  2. 梁转子:该界面可以通过将转子定义为梁以及旋转的机器的组件作为点,从而更快,更少的计算昂贵解决方案。转子的固有特性,例如横截面表面积和惯性矩,用于定义该界面中的物理。您可以根据转子的角速度分离转子分析的轴向,弯曲和扭转成分及其响应。

  3. 流体动力轴承:为了完整的流体动力轴承建模,包括润滑膜的效果,该界面可用于模拟轴承的特性或与其他界面结合使用(见下文)。通过求解雷诺方程,您可以分析期刊和衬套之间的润滑油的影响,用于以下流体动力轴承类型:平原,椭圆形,拆分,多齿轮,倾斜垫轴承或用户定义。

  4. 具有流体动力轴承的固体转子:用于基于固体元素并使用的3D转子建模固体转子界面和流体动力轴承,基于流体动力轴承界面。

  5. 带有流体动力轴承的光束转子:根据梁元件和梁转子界面对近似转子进行建模;基于流体动力轴承界面和流体动力轴承。

此外流体动力轴承,在许多特定特征中,贡献组件的行为也可以作为集总参数包括在内。这包括期刊轴承,推力轴承和基础。

模型向导中的结构力学节点显示了新的旋转动力学子节点及其贡献界面。

结构力学模型向导中显示新的节点动力学子节点及其贡献界面。

结构力学模型向导中显示新的节点动力学子节点及其贡献界面。

通过各种研究类型分析您的转型动力学应用

当使用旋转动力学模块时,什么是静态和动态的,而动态是由观察者在与转子旋转的框架中总体确定的。在一般的结构力学设置中,当惯性力不能忽略时,使用不同形式的动态分析。由于旋转动力学界面是在旋转框架中配制的,因此某些惯性效应已经被视为静态载荷。因此,在固定的条件下旋转的转子在固定的情况下被固定的观察者观察不需要动态分析。这种简化是使用旋转动力学模块的基本好处之一。

另一方面,从旋转的角度看并提供动态激发时,将固定在空间框架中的载荷(如重力)将具有谐波变化。

分析旋转机械时,RotorDyanics模块为静态和动态分析提供了以下研究类型:

  • 固定研究
  • 特征频率研究
  • 频域研究
  • 时间域研究
  • FFT研究的瞬态
旋转图显示了支撑转子的第三模式,末端有两个轴承。 旋转图显示了支撑转子的第三模式,末端有两个轴承。
旋转图显示了支撑转子的第三模式,末端有两个轴承。

用专用的情节类型可视化您的结果

使用新包含和专用的绘图类型对您的仿真结果进行清晰而简洁的可视化:

  • 旋转地块:绘制转子旋转旋转轴的模式形状,以离散的旋转间隔旋转。

  • 坎贝尔情节:转子速度相对于转子速度的特征频率的绘图变化。在正向旋转中,特征频率随转子速度的增加而增加,而在向后旋转中,特征频率随转子速度而降低。

  • 瀑布图:频谱和振幅的绘图变化与转子的角速度。

  • 轨道图:转子上某些点的图3D轨道,这些轨道通常与组件的位置有关,例如磁盘,轴承等。

查看旋转动力学模块产品页面以查看您还能建模什么。

对应于曲轴的旋转动力学分析的杂志轨道。 对应于曲轴的旋转动力学分析的杂志轨道。
对应于曲轴的旋转动力学分析的杂志轨道。