rotordynamics模块更新

对于旋转动力模块的用户,comsol多物理学®版本5.5包括流体动力轴承中的动态系数计算,多吊杆轴承功能以及挤压膜阻尼器功能。了解以下有关RotorDynamics更新的更多信息。

流体动力轴承中的动态系数计算

现在,您可以计算有关该期刊平衡位置的动态系数,等效线性刚度和阻尼系数。这对于轴承设计很有用,您需要限制轴承中的交叉效果以避免不稳定性。此外,您可以直接在转子模拟中使用轴承系数来加快建模过程。您可以在评估普通期刊轴承的动态系数挤压膜阻尼器的阻尼系数楷模。

1D图分别比较计算出的轴承刚度与期刊轴承的分析值,分别显示为线条和标记。 比较计算的轴承刚度与分析对应物的比较。
1D图将计算的阻尼系数与期刊轴承分析值(分别显示为线条和标记)。 与分析对应物的计算阻尼系数的比较。

多臂轴承

使用新的多臂轴承功能,您可以在以不同速度运行的同轴转子中建模振动。此功能模拟了两个同轴轴之间的界面轴承。这种转子在发电厂中使用的蒸汽轮机中很常见,该系统由一系列高压(HP),中型压力(IP)和低压(LP)涡轮机组成,并以不同的速度运行。多吊杆转子的另一个例子是在涡轮扇形发动机中,内部轴上的LP涡轮机驱动风扇和外轴上的HP涡轮机驱动压缩机。这多臂轴承功能已在双转子系统的关键速度模型。

双转子系统的几何形状和旋转模式并排显示。 双转子系统(左)的几何形状和特定速度(右)的旋转模式之一。在图中,将两个转子放置在不同的位置。它们实际上是同轴的事实完全是由多吊杆轴承的配方来处理的。

挤压电影阻尼器

顾名思义,挤压膜阻尼器是通过挤压流体膜来为旋转系统提供额外阻尼的组件。通常,这些组件与滚动元件轴承一起使用,它们单独提供足够的阻尼。但是,流体膜阻尼器也用于流体动力轴承。有两种方法来模拟挤压膜减震器。首先是通过数值求解膜中压力分布的雷诺方程,从而计算阻尼器的净反作用力和矩。对于这种类型的建模,新的挤压电影阻尼器流体动力轴承界面。

模拟挤压膜阻尼器的第二种方法是使用分析表达式对阻尼器的力和力矩进行使用,并使用短长度近似获得。对于这种类型的建模,您可以添加一个子节点挤压电影阻尼器要么期刊轴承或者径向辊轴承节点中的节点固体转子梁转子界面分别。您可以使用挤压膜阻尼器的阻尼系数查看此新功能的模型。

1D图将计算的阻尼系数与挤压膜阻尼器的分析值进行比较,分别显示为线条和标记。 具有分析值的普通挤压膜阻尼器的计算阻尼系数的比较。

光束转子的默认几何图

转子几何形状的新默认图已在梁转子界面。这有助于在分析结果和旋转图的同时可视化各个组件的位置。磁盘在相应位置显示为薄圆板,其外观取决于已知信息。

  1. 基于直径,惯性特性对应于圆盘

  2. 如果忽略了磁盘的惯性矩,并且磁盘只有质量,则标准直径用于磁盘,无论其质量如何

    一种。颜色的阴影比具有完整信息的磁盘要浅

  3. 如果磁盘仅具有非零的惯性矩,则绘制标准直径的圆盘(仅质量磁盘大)

    一种。颜色的阴影比具有完整信息的磁盘要深

径向轴承显示为圆锥形,朝向转子的径向方向显示。转子末端的轴向轴承在轴向沿圆锥体表示。如果轴向轴承位于转子的内部,则显示一个代表轴承项圈的小圆盘,将两个圆锥形指向两侧指向项圈。您可以在双转子系统的关键速度模型。

带有绿色径向锥以及棕色和栗色圆形板的梁转子的几何形状。 转子的新默认几何图。圆形板代表圆盘,指向转子的径向锥表示径向轴承,末端的轴向锥和内部圆形板的双锥形圆锥体表示推力轴承。

可视化负载

现在,在所有结构力学物理界面中,应用机械载荷可作为默认图可用。负载图取决于解决方案,因此在使用新解决方案更新数据集时,箭头方向和颜色都会更新。即使是在刚性连接器和刚性域应用于刚性连接器和刚性域的力量的抽象载荷也是在其真实的应用点上绘制的。为此功能引入了一种新的箭头类型,用于绘制应用时刻。此新功能更新了100多个型号。

带有红色箭头的三个试管模型可视化各种机械载荷。 在管子的模型上绘制了三组负载。

新教程模型

5.5版带来了几种新的教程模型。

评估平原轴承的动态系数
1D图,将计算出的轴承刚度与分析值(分别显示为线和标记)进行了比较。 用于评估其动态系数的普通杂志模型;该图显示了计算的轴承刚度与分析值的比较。

应用程序库标题:
journal_bearing_dynamic_coefficients
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挤压膜阻尼器的阻尼系数
1D图分别比较计算的阻尼系数与分析值,分别显示为线和标记。 挤压膜阻尼器的模型;该图显示了具有分析值的计算阻尼系数的比较。

应用程序库标题:
squeeze_film_damper_damping_coefficients
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双转子系统的关键速度
双转子系统的几何形状和旋转模式并排显示。 模型以评估双转子系统的临界速度。系统的几何形状(左)和特定速度(右)的旋转模式之一。

应用程序库标题:
dual_rotors
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由于齿轮嘎嘎声和轴承错位引起的轴振动
滚子轴承的模型显示彩虹颜色表中的轴应力,并将滚子轴承力作为红色箭头。 由于齿轮嘎嘎声和滚筒轴承中的未对准而导致的轴振动模型。结果表明在特定时间实例中,轴(颜色图)和滚子轴承力(箭头图)的应力。

应用程序库标题:
gear_rattle_with_bearing_misalignment
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