Ansys 案例研究 | 对中不良振动谐响应分析

概述在高转速旋转设备中精度极为重要。微小的对中偏差都可能对周围设备产生巨大的旋转力。本仿真演示了如何对发动机机架进行谐响应分析并考察其旋转速度与反作用力的工作流程。目标学习Ansys中谐响应分析的框架学习使用不平衡质量施加旋转力的应用步骤1、打开Ansys Workbench创建一个“谐响应分析”将单位设置为公制kg、mm、s、N导入发动机几何模型图1。图1 发动机几何模型2、对几何模型进行网格划分并为几何模型指定材料。使用默认的结构钢全局网格尺寸设为10mm。3、定义分析设置和边界条件。发动机左、右两端固定在发动机右侧孔处施加旋转力以模拟振动源图2。旋转力通过不平衡质量定义质量为10kg偏心半径为1mm。添加约束方程使左侧孔与右侧孔的变形速度和幅值保持一致。请求求解0至1000Hz之间的载荷频率并使用“完全法”求解。开启科里奥利效应并添加0.02的阻尼比。图2 发动机的边界条件图3 旋转力被定义为一个不平衡质量4、运行仿真。请求对整个发动机进行频率响应分析以研究应力和变形随频率变化的响应。如图4所示应力值随频率增加而增大。图5展示了频率为1000Hz时的应力分布云图。图4 法向应力幅值 vs. 频率图5 频率为1000Hz时的法向应力分布云图总结本案例展示了如何对发动机进行谐响应分析以研究旋转力对发动机应力分布的影响。