请问这种转子如何进行离散用传递矩阵法计算

sogood · 发表于 2010-10-24 22:49

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如图，转子的厚度和轴端长度接近7:10,且转子轴与转子之间是过盈配合，热装时采用阶梯段装，即转轴与转子之间有一段是不接触的，请问一下这种情况该怎么进行离散？
我想的是把转子离散成六段，但是中间不接触的那一段不知怎么处理，请大家出出主意。

yejet · 发表于 2010-11-2 17:05

本帖最后由 yejet 于 2010-11-2 17:06 编辑

sogood 发表于 2010-10-24 22:49

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如图，转子的厚度和轴端长度接近7:10,且转子轴与转子之间是过盈配合，热装时采用阶梯段装，即转轴与转子之 ...

这个问题不是太好处理，主要是轮盘厚度太大了
前面的帖子中没有看到你关于转轴和轮盘转配方面的描述，还以为是个整体式转子

关于你的问题描述，我有一点不是太明白，你说的“转轴与转子之间有一段是不接触的”不知道具体是什么意思？
是转轴实际上是两段组成的吗？

sogood · 发表于 2010-11-8 20:35

本帖最后由 sogood 于 2010-11-8 20:40 编辑

回复 2 # yejet 的帖子

是的，因为过盈装配的轴段很长，中间就做了分段来处理，请您看图
中间轴段分为三段，三段比例大概1：1：1
不知您认为这种结构应该怎么处理比较合适，请您指教？

sogood · 发表于 2010-11-8 20:39

回复 2 # yejet 的帖子

我在看晏砺堂老师的高速旋转机械振动，里面有讲到弹性厚壳的振动，但感觉很复杂，不知还有其他的处理方法吗？

yejet · 发表于 2010-11-12 05:53

本帖最后由 yejet 于 2010-11-12 05:53 编辑

sogood 发表于 2010-11-8 20:35

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回复 2 # yejet 的帖子

是的，因为过盈装配的轴段很长，中间就做了分段来处理，请您看图

有一种近似处理方法，俄罗斯的
对于厚轮盘，轮盘位置的轴段等效直径=实际转轴直径+轮盘厚度*3/4
这个等效关系好像是俄罗斯人做实验获得的
但是这种处理方式个人认为还是有一定问题的
你这个轮盘实在是太厚，估计和他们的实验条件还是有很大差别的

对于这个问题还是用有限元软件处理更好一些
当然如果一定要用传递矩阵等方法分析的话还有一个变通的办法
你可以先用有限元软件做静态分析，其目的主要是获得各节点间轴段的刚度
另外在使用传递矩阵分析的时候你还必须考虑剪切效应

sogood · 发表于 2010-11-14 20:38

回复 5 # yejet 的帖子

哦，非常感谢您的回答。
我还想请问ANsys能解决这个问题吗，因为好像很多人说ansys算出来的也有问题，但是其它的转子有限元软件实在是不好找到。
另外您说的“获得各节点间轴段的刚度”指的是不是厚圆盘与薄圆盘之间的主要区别就是在于考虑刚度的影响，那么我的这个问题对圆盘的处理是不是还是处理成整体的轴段呢？
非常期望能得到您的回答。

Rainyboy · 发表于 2010-11-15 21:39

本帖最后由 Rainyboy 于 2010-11-15 22:09 编辑

回复 6 # sogood 的帖子

我想楼主这个厚盘在传递矩阵法力使用的难点在于选择什么类型的矩阵来描述吧，据我所知经典的传递矩阵法将描述的对象分为两类：一类是“无质量有弹性的轴段”，用“场矩阵”来描述参数的传递关系；另一类是“有质量的集总参数点”，如点质量、刚性盘、弹性支承等等，用“点矩阵”来描述参数的传递关系。
而楼主所面临的大厚盘吧，处理成轴段就会忽略它的质量，处理成刚性盘又忽略了它的弹性变形。不过就我个人观点还是处理为刚性盘单元好一点，因为这么厚的东西很难发生弯曲变形吧？

sogood · 发表于 2010-11-15 22:08

回复 7 # Rainyboy 的帖子

请问你的意思是说把厚盘分成很多段来算吗，只考虑质量，不考虑弯曲变形？

Rainyboy · 发表于 2010-11-15 22:13

回复 8 # sogood 的帖子

如果要不考虑变形的话大厚盘就不用分段了吧……
你看啊，这么大个盘放在梁的跨中位置，我觉得都可以使用最经典的jeffcott转子模型了（也叫单盘转子，就是一个简支的小细轴跨中放了一个刚性盘的那个模型），这样的话……无论是算固有频率还是响应都有解析解了……

sogood · 发表于 2010-11-15 22:20

回复 9 # Rainyboy 的帖子

我刚开始的时候这样算过，但是用传递矩阵算得不稳定，无穷多个解，也不晓得是不是我程序有问题。
不过您说的倒是很简单了，可以不考虑变形，陀螺力矩，是不是太简单了？

Rainyboy · 发表于 2010-11-15 22:25

回复 10 # sogood 的帖子

简单不好么……再说楼主的大厚盘放在跨中位置……本来也没有陀螺力矩……

yejet · 发表于 2010-11-19 05:09

sogood 发表于 2010-11-14 20:38

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回复 5 # yejet 的帖子

哦，非常感谢您的回答。

ansys是可以处理这个问题的

至于你这个转子具体是按照整段处理还是分成若干段处理，个人认为还是有点区别的
主要是你的中间轴不是连续的，所以非连接处刚度会有一个突变
个人感觉还是分开处理更加接近实际

yejet · 发表于 2010-11-19 05:11

sogood 发表于 2010-11-15 22:20

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回复 9 # Rainyboy 的帖子

我刚开始的时候这样算过，但是用传递矩阵算得不稳定，无穷多个解，也不晓得是不 ...

无穷多个解应该是有问题的
临界转速应该小于等于4N个
N为你所取的节点数

如果采用的是传递矩阵法应该是2N个解

yejet · 发表于 2010-11-19 05:12

Rainyboy 发表于 2010-11-15 22:25

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回复 10 # sogood 的帖子

简单不好么……再说楼主的大厚盘放在跨中位置……本来也没有陀螺力矩……

理论上来讲，简单当然是好的
但是现在的现状是，如果要给领导提交报告
过于简单领导未必会满意的

Rainyboy · 发表于 2010-11-19 07:46

回复 14 # yejet 的帖子

倒也是，最近也有这个体会……在实验室吧，老师要是不明白我所表达的东西，她就会说，我没听明白，你再说一遍；在外面的有些单位里吧，领导不明白我所表达的意思，他就会说，哦，这个，是这样的，你看，正如你刚才所说，咱们能不能……（此处内容与我刚才所说大相径庭）……总之领导确实是一种很神奇的存在。。。

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