高速永磁电机转子静力学与模态分析研究

高速永磁电机运行时转子产生较大离心力,为了避免电机转子失效,在设计阶段对电机转子静力学与模态分析至关重要。以转速高达90000 r/min永磁发电机为研究对象,通过三维软件UG建立该高速电机转子模型,在ANSYS软件中对转子进行静力学分析,得出电机转子在高速工况下变形和应力分布规律;通过模态分析,得到了电机转子结构固有频率和振型云图,最后进行了样机制作并配套永磁发电机。相关研究工作为高速永磁发电机设计提供了一定参考价值。     

考虑齿轮腹板柔性的齿轮-转子横向振动特征研究

航空用齿轮具有结构轻量化和低刚性的特点,在齿轮副内部激励作用下容易发生横向振动,研究航空齿轮横向振动固有特性对航空齿轮设计十分必要。考虑齿轮腹板柔性、轴承刚度、齿轮轮齿啮合柔性,利用转子动力学有限元软件Samcef建立齿轮-转子有限元模型,计算出高速齿轮转子系统的固有频率、振型以及临界转速。基于Timoshenko节点动力学模型,计算出高速齿轮转子系统的固有频率、振型以及临界转速。两种模型计算出的齿轮-转子系统固有特性进行对比表明:考虑齿轮腹板柔性的Samcef有限元方法,可以得到齿轮-转子系统齿轮横向振动的频率值及振型,没有考虑齿轮柔性的Timoshenko梁单元方法,不能得到齿轮横向振动的频率值及振型。     

多级柔性水泵转子的动力学有限元分析

利用ANSYSIO．0软件,建立水泵转子的三维模型并进行模态分析和谐响应分析。得出水泵转子前四阶的固有频率和振型,并得到转子在前两阶固有频率下对不同盘加简谐激振力时的振型图,与转子理论振型对比,验证了转子动力学的合理性。有限元法建立的模型为多级水泵柔性转子系统的振动提供了一定的理论依据。     

基于ansys的直流无刷电机模态分析

运用ansys有限元分析软件对永磁直流无刷电动机进行了模态分析,得到了该电机振动系统的前八阶固有频率和相应的振型,了解了电机的振动特性,分析表明该电机在工作时未出生整机共振现象,电机中未发现薄弱环节,电机整机设计较为合理,同时通过锤击法模态实验验证了ansys有限元分析的准确性,对永磁直流无刷电机的设计和优化有一定的指导意义。     

基于传递矩阵法和有限元法的转子动力学分析

在工业中对转子的动力学分析尤为重要,文章介绍了计算转子固有频率的传递矩阵法和有限元法,借助MATLAB软件和NASTRAN软件分别运用以上两种方法对简单的转子模型的固有频率和振型进行分析计算,从而指导这两种方法在转子设计工程上的应用.     

基于ANSYS的高速永磁电机转子模态分析

为避免某款高速永磁电机的转子在运行时与外界响应产生共振,运用有限元分析方法、ANSYS软件对高速转子进行了模态分析和仿真,获得了该转子的8阶固有频率、振型和坎贝尔图。研究结果表明:该转子的额定转速(60 000 r/min)远低于其临界转速,不会出现共振现象。研究结果可以为相似高速转轴的设计提供理论基础。     

基于有限元法的离心机转子系统模态分析

利用有限元分析软件ANSYS建立离心机转子系统的基本模型,对其进行模态分析,得出四阶固有频率和振型。结果显示,高阶固有振型比低阶对转子系统的振动影响大,固有频率越高其振动越剧烈,对结构影响就明显。     

支承方式对转子动力学特性影响研究

高速永磁同步电机在运转时很容易接近临界转速而产生共振现象,引发噪声,甚至损坏电机,而支承方式是影响转子动力特性的重要因素.针对这一问题,对燃料电池空气压缩机用永磁同步电机的转子动力学特性进行研究.建立高速转子系统的动力学特性分析有限元模型,基于ANSYS workbench仿真计算轴承刚性支承和弹性支承时转子系统的振型、固有频率和临界转速,得到坎贝尔图;求解不同轴承支承刚度下转予系统的动力学特性,总结了临界转速及其避开裕度的变化规律,可为转子系统的动力学设计提供理论支持.     

径向永磁偏置磁悬浮轴承转子模态分析

分析了某径向永磁偏置磁悬浮轴承刚度阻尼特性,用有限元软件ANSYS对轴承转子进行模态分析,得到PD控制下轴承转子的前五阶固有频率与模态振型,最后分析了支承刚度对轴承转子固有频率的影响。所建立的有限元模型为实际控制系统的运行调试及结构设计提供了理论指导。     

高速磁悬浮磨削主轴的试验模态分析

高速磁悬浮磨削主轴在工作转速范围内发生了较大的振动,为此采用试验模态分析法对其进行振动研究,得到高速磁悬浮磨削主轴的固有频率和振型,结合试验模态分析的结果与控制参数的调整,最终找到了振动的原因,提出了一种改善磁悬浮转子系统动力学特性的方法.研究内容对高速磁悬浮磨削主轴的结构设计和控制设计具有一定的实际意义.     

齿轮传动系统的动力学与模态分析

为了提高齿轮设计的准确性,结合UG软件参数化建模功能,建立齿轮传动三维实体模型。利用ADAMS软件对齿轮传动系统进行了动力学分析,在高速传动中施加实际传动载荷,得到了齿轮传动系统的振动频率范围和高频率点。通过ANSYS Workbench软件对齿轮传动系统和单一齿轮模型进行模态分析,得到齿轮传动系统和齿轮模型的固有频率和振型,通过与动力学分析得到的频率进行对比,验证了齿轮传动系统的设计准确性,从而为今后齿轮的传动分析提供了数据支持,并为传动过程中的故障分析提供了参考。     

转子式压缩机的转子有限元建模及模态分析

运用SolidWorks软件建立了转子式压缩机的转子的实体模型。运用ANSYS对转子式压缩机的转子进行了模态分析,计算出了其前10阶固有频率和主振型,结果反映了转子式压缩机的转子在实际工作状况下的动力学特性和振动情况。     

刹车盘对双定子风力发电机主轴振动的影响

作为双定子风力发电机的关键部件,主轴的振动特性直接关系到机组的工作性能。为获得发电机主轴的振动特性,从转子动力学理论出发,应用有限元软件ANSYS对两种结构主轴进行了模态分析,研究了两种结构主轴的固有频率和振型、及振动的特点。分析得到：刹车盘对主轴结构的第一阶固有频率影响不大,但是对主轴结构的振型有较大影响,为发电机主轴及整体结构的设计提供了理论依据。     

动平衡实验机转子振动模态分析

文章在分析动平衡实验机结构和原理的基础上,建立动平衡机转子的数学模型,并进行动力学分析,推导了其固有频率和振动位移的数学表达式。采用有限元软件ANSYS对转子进行有预应力影响的模态分析,得到转子的前10阶固有频率和振型,为动平衡实验机的结构设计和改进提供了重要的理论依据。     

转子振动等效刚度的研究

用ANSYS有限元软件对转子模型进行力学计算，求解出变截面转子各段的等效刚度直径Det。通过等效刚度直径Det的求解,可以得到转子固有频率、振型和临界转速，为进一步的动力学分析提供了必要的依据。     

旋叶式压缩机转子的有限元模态分析

运用有限元分析软件ANSYS,对旋叶式空调压缩机核心运动件--转子建立了有限元模型,并时其进行了模态分析,得出了该类型转子的前10阶固有频率和振型.分析结果不但为转子系统的故障诊断、安全运行和振动控制提供了理论依据,还为其结构改进、优化设计和动力学修改提供了重要参数.     

混流式水轮机转轮动力特性有限元仿真分析

混流式水轮振动现象严重影响水电站的安全运行,为避免共振确定转轮的固有频率是必须的.以转子动力学及有限元法的理论基础,综合应用工程软件Pro/E和ANSYS,可以对混流式水轮机转轮建立实体几何模型和有限元模型,从而分析了转轮自由振动状态下和旋转状态下的固有频率和振型特点、变化规律及差异,结果表明:转轮旋转态的固有频率高于非旋转态固有频率,随着频率的不断升高,转轮由整体振动逐渐变为以叶片局部振动为主.该方法为转轮优化设计和叶片裂纹产生分析进行了有效探索.     

基于临界转速与振型相似的涡轴发动机模拟转子实验台设计方法

针对涡轴发动机由于燃发转子零部件多、转速高、流固热耦合导致振动特性复杂,难以通过整机试验揭示振动特性机理的问题,在结构相似的基础上,采用相似设计基本理论,提出通过各阶临界转速之比相等和振型相似的涡轴发动机模拟转子实验台的设计方法.首先阐述了相似设计理论并推导出转子系统质量、刚度和固有频率之间的相似关系表达式.然后以某型涡轴发动机燃发转子模拟实验台设计为例,在其工作转速的基础上,依照各阶临界转速之比相等与振型相似的设计原则,对涡轮盘、转轴、弹性支撑等模拟转子结构件进行反求等效设计,从而构建出同原型机动力学特性相似的模拟转子有限元模型,分析其前3阶临界转速及对应的振型,与原型机相应临界转速值最大误差为3.5％.最后通过试验测试该模拟转子实验台临界转速与振动响应,验证了该相似设计方法的正确性.该方法可拓展到类似转子结构的设计过程.     

基于HyperMesh的惯性振动落砂机框体结构模态分析

在Pro/E中建立某型号惯性振动落砂机框体的三维实体模型,利用HyperMesh软件建立了该落砂机框体的有限元动力学模型,通过模态分析得到其固有频率和振型,找出落砂机框体振动的薄弱环节,对框体的设计和改进有一定指导意义。     

数控绕线机高速主轴单元的动力学分析

为了分析并提高数控绕线机高速主轴单元的动态性能,以转子动力学有限元理论为基础,以ANSYS有限元分析软件为平台,在考虑支撑刚度和轴系零件的情况下,对SKR-4DQ型全自动数控绕线机主轴单元进行了动力学分析,得出了在不同的支撑刚度下,其高速主轴单元的前3阶振型和固有频率;分析了不同的支撑刚度对主轴固有频率的影响.计算和实验结果表明,所设计的SKR-4DQ型全自动数控绕线机主轴单元能满足在额定转速15 000 r/min下为刚性转子的设计要求.