请教：转子的临界转速与模态响应是什么关系？

fandp217 · 发表于 2012-10-16 10:08

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这个问题也许让大侠们见笑了，但是我一直没有搞清楚这个问题：转子的临界转速与模态计算是同一个概念？关于转子的临界转速的计算，有很多方法，包括论坛中提到的METLAB算法，ANSYS有限元法，我也看到SOLIDWORKS计算临界转速的方法；而这三种方法计算的结果却不一样，请问是什么原因导致这三种方法不一样（我发现SOLIDWORKS有限元计算方法与常规算法的区别在有限元法考虑叶轮的三个不同方向的惯量，而在一般程序算法中很少考虑这些因素，这个是否会影响结果？）而转子的模态计算，所有的有限元软件都可以进行计算，我个人的经验就是将模态计算得到的频率进行转化就可以得到临界转速，请问这种方法计算临界转速是否科学？为什么？

速度与激情6 · 发表于 2012-10-16 10:13

发帖辛苦了,楼主支持

txhshanxi · 发表于 2012-10-16 10:36

不知道你的转子转速是多少，如果转速比较高，不见得好多的有限元软件都能算吧？
一般的模态计算，不考虑陀螺力矩，但是如果你的转速足够高，不考虑就不对了吧？

fandp217 · 发表于 2012-10-16 11:36

txhshanxi 发表于 2012-10-16 10:36

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不知道你的转子转速是多少，如果转速比较高，不见得好多的有限元软件都能算吧？
一般的模态计算，不考虑陀 ...

有限元软件也可设置转子的转速，意思是在用有限元软件进行计算的时候，可以设置转速，也可以不设置转速，计算的结果就是前两阶频率有点差异，后面的频率基本差不多。所以用有限元软件计算时，转速高低对其也没有太多影响。

狐狸的天空 · 发表于 2012-10-16 12:44

转速的影响是不是由于不平衡量的影响，但是建的模型应该是均匀对称的，不平衡量也是后来加上去的.....
还是由于坐标选择的原因造成两个解的数值上有差异？？？？？

fandp217 · 发表于 2012-10-16 12:52

狐狸的天空发表于 2012-10-16 12:44

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转速的影响是不是由于不平衡量的影响，但是建的模型应该是均匀对称的，不平衡量也是后来加上去的.....
还是 ...

转速会对转子的离心力产生影响，确实会影响不平衡量。在我们进行模态计算时或者临界转速的时候，怎么加不平衡量，这个问题我没有碰到过，楼上能否详细说明这种情况。

txhshanxi · 发表于 2012-10-16 15:02

如果你用的是刚性轴，那你说转速没有什么影响可能差不多。但如果转速比较高，已经属于柔性轴，还是不考虑陀螺力矩的影响，不敢赞同。
动平衡不管柔性轴还是刚性轴都要做，这对你的模态频率基本上没有影响吧，除非是你的不平衡量大到要影响你的质量矩阵了，呵呵。

fandp217 · 发表于 2012-10-16 17:46

txhshanxi 发表于 2012-10-16 15:02

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如果你用的是刚性轴，那你说转速没有什么影响可能差不多。但如果转速比较高，已经属于柔性轴，还是不考虑陀 ...

这个肯定是有影响的，我用SOLIDWORKS软件计算过，设置转速与不设置转速，第1阶频率确实不一样：不加转速，第1阶趋向为0；当加了转速之后，第1阶频率基本等于转速对应的频率——这是刚性轴；至于柔性轴，由于没有现成的案例，没有具体计算过。如果大家有详细地计算转子的有限元方法计算临界转速的案例，请分享呀，不胜感谢！

狐狸的天空 · 发表于 2012-10-16 21:07

本帖最后由狐狸的天空于 2012-10-16 21:09 编辑

fandp217 发表于 2012-10-16 17:46

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这个肯定是有影响的，我用SOLIDWORKS软件计算过，设置转速与不设置转速，第1阶频率确实不一样：不加转速， ...

有转速和没有转速算的频率差就是因为陀螺效应

fandp217 · 发表于 2012-10-17 07:52

狐狸的天空发表于 2012-10-16 21:07

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有转速和没有转速算的频率差就是因为陀螺效应

谢谢你的指点，我现在才知道这个是陀螺效应，原来一直不明白陀螺效应是什么东东。在原来计算的过程中发现，任何转速下都存在陀螺效应呀，这两个频率都不一样。加了转速之后，第一阶频率会增大，那是不是说，加了陀螺效应之后，临界转速增加了？

txhshanxi · 发表于 2012-10-17 08:21

先说一点点我对第一价固有频率是0的理解，这是由于你对轴没有添加足够的约束，出现了自由模态，也就是刚性的转动或者摆动，这个不应该当作轴的固有频率。因为所谓固有频率是指轴的特有的固有属性，而这个自由模态是所有的模型在约束不够的情况下都会出现的。
solidworks自带的那些有限元工具我感觉不大可信。最好找些专业的工具。
我同意你的陀螺力矩使轴的临界转速提高的说法。

yejet · 发表于 2012-10-24 20:00

fandp217 发表于 2012-10-16 11:36

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有限元软件也可设置转子的转速，意思是在用有限元软件进行计算的时候，可以设置转速，也可以不设置转速， ...

出现这种情况基本可以判定计算结果是可疑的，除非转子前后的对称性非常好

yejet · 发表于 2012-10-24 20:01

txhshanxi 发表于 2012-10-17 08:21

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先说一点点我对第一价固有频率是0的理解，这是由于你对轴没有添加足够的约束，出现了自由模态，也就是刚性的 ...

对于正进动对应的临界转速，陀螺力矩使其增加，如果是反进动则正好相反

ncywj · 发表于 2012-10-26 10:23

了解了。。

狐狸的天空 · 发表于 2012-10-26 12:23

fandp217 发表于 2012-10-17 07:52

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谢谢你的指点，我现在才知道这个是陀螺效应，原来一直不明白陀螺效应是什么东东。在原来计算的过程中发现 ...

这一点，钟一谔的转子动力学1.6节讲了，你可以翻翻！

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[转子动力学] 请教：转子的临界转速与模态响应是什么关系？

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