理论教育 问题的描述-有限元分析:ANSYS13.0全面指南

问题的描述-有限元分析:ANSYS13.0全面指南

时间:2023-10-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:图24-4 转子轴承系统的力学简图表24-3 转子系统的几何参数2.单元的选择及材料常数本实例使用MASS21模拟刚性转盘,使用BEAM188模拟转轴,使用COMBIIN214模拟轴承。转盘1的质量M1=50kg,极转动惯量JP1=4kg.m2,直径转动惯量JD1=2kg.m2,转盘2的质量M2=20kg,极转动惯量JP2=2kg.m2,直径转动惯量JD2=1kg.m2。所有转轴材料的弹性模量为2.1E11,泊松比为0.3。轴承1的刚度为KYY1=1.764E9,KZZ1=1.764E9;轴承2的刚度为KYY2=3.264E9,KZZ2=3.264E9。

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1.模型的几何参数

图24-4给出了转子-轴承问题的力学简图,该系统由两个转盘、四根转轴、两个轴承组成。模型的几何参数如表24-3所示。

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图24-4 转子轴承系统的力学简图

表24-3 转子系统的几何参数

978-7-111-35546-5-Chapter24-13.jpg

2.单元的选择及材料常数(www.daowen.com)

本实例使用MASS21模拟刚性转盘,使用BEAM188模拟转轴,使用COMBIIN214模拟轴承。转盘1的质量M1=50kg,极转动惯量JP1=4kg.m2,直径转动惯量JD1=2kg.m2,转盘2的质量M2=20kg,极转动惯量JP2=2kg.m2,直径转动惯量JD2=1kg.m2。所有转轴材料的弹性模量为2.1E11,泊松比为0.3。,密度为7800kg/m3。轴承平面为YZ平面,通过设置关键字来实现。只考虑两个方向的轴承刚度,忽略轴承阻尼。轴承1的刚度为KYY1=1.764E9,KZZ1=1.764E9;轴承2的刚度为KYY2=3.264E9,KZZ2=3.264E9。计算中考虑转轴的材料阻尼,阻尼为2E-5。

3.边界条件

本转子轴承系统不考虑剪切和扭矩影响,因此约束模型的X方向平动位移和转动位移。考虑陀螺效应,转子轴承系统的考察转速分别为:0,2000,5000,8000,9000,10000,110000,单位都为r/min。在转速输入时,ANSYS的单位为rad/s,因此需要转换,转换公式为:

f=N×2×π/60

其中,f为频步;N为转速。

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