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ANSYS 对厚壁圆筒的转子的模态分析

 伊伊爸 2022-08-19 发布于湖北

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厚壁圆筒如下图所示,它围绕其中心轴以每秒50转的速度转动。现在要使用旋转坐标系,计算在考虑科里奥利效果以及不考虑科里奥利效果时,该圆筒的固有频率。

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相关的几何参数如下:

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《注》该算例来自于ANSYS APDL转子动力学部分的帮助实例

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【问题分析】

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2. 定义材料模型

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3. 创建几何模型

为了能够得到规整的网格,这里每次创建四分之一厚壁圆筒,然后合并其结合面上的几何元素。

首先创建第一个四分之一圆柱(0-90度)

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得到

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创建第2个四分之一圆柱(90-180度)

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创建第3个四分之一圆柱(180-270度)

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创建第4个四分之一圆柱(270-360度)

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然后合并结合面的关键点,使得这四个部分连接在一起。

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4. 划分网格

指定在厚度方向划分3个单元,使用扫掠方式划分网格,ANYS会自动对四个1/4圆柱体用扫掠方式划分网格,结果如下

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二 分析

1. 设置模态分析

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并设置求解选项

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其含义是:使用QR Ramped方法提取20阶模态,并进行模态展开。

2. 考虑科里奥利效果

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其含义是,考虑科里奥利效果,并使用转动坐标系进行计算,不考虑阻尼。

3. 施加转动角速度

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即围绕Z轴转动的角速度是314.16弧度每秒。

4. 求解

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三 后处理

查看结果总结

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这是考虑了科里奥利效应后的该厚壁圆筒的前20阶频率。左边是有阻尼频率,右边是无阻尼频率。

【讨论】

为了比较不考虑科里奥利效应的厚壁圆筒的模态。清除上述模型,新建另外一个分析,按照与上面第一步完全相同的方式建模(略),然后进入到第二步

(1)设置新分析,并设置求解选项如上。

(2)设置不考虑科里奥利效应。

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(3)进行计算

(4)查看结果

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忽略两种情况下的频率为零的情况,比较无阻尼频率值。

不考虑          考虑

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可见,考虑科里奥利效果后,对应的频率有差距,但不是太大。

转自:ansysfx

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