Ⅰ 轉子動力學基本概念
轉子動力學是研究所有與旋轉機械轉子及其部件和結構有關的動力學特性的學科，同時與流體力學中軸承與密封的潤滑密切相關，有著極強的工程應用背景，它廣泛應用於航空發動機、燃氣輪機、汽輪機、壓縮機、水輪機、渦輪泵、增壓器、柴油機、泵、電機等各種旋轉機械領域，研究范圍包括振動、動態響應、穩定性、動平衡、軸承特性、密封特性、強度、疲勞、可靠性、狀態監測、故障診斷和控制等方面，尤其是研究接近或超過臨界轉速運轉狀態下轉子的各種動力學問題。
首先看一下轉子動力學分析的一些基本概念。
一、振動形式，
按轉子-軸承系統的輸入，即振動原因可分為：
1. 強迫振動——
系統受外界持續激擾作用下所產生的振動，比如轉子不平衡產生的周期性的激振力下的轉子振動。特點：振動的頻率與激振頻率相關，一般由不平衡量引起的振動為1X振動，即振動頻率與轉速頻率一致。
2. 自激振動——由系統自身的交叉耦合剛度引起的振動形式，當有一個初始振動，不需要外界向振動系統輸送能量，振動即能保持下去。這種振動與外界激勵無關，完全是自己激勵自己，故稱為自激振動。比如軸瓦自激振動（半速渦動，油膜振盪），大容量汽輪機高壓轉子上的間隙自激振動。其特徵是：振動的頻率與轉速無關，而與其自然頻率相關。
二、按轉子—軸承系統的動力學參數的特性可分為：
線性轉子動力學分析——
通過線性化處理系統，包括軸承的剛度與阻尼等，分析系統的穩態響應，能用常系數線性微分方程描述的振動。
非線性轉子動力學分析——系數的阻尼力或彈性恢復力具有非線性性質，只能用非線性微分方程來描述。比如，所有的軸承作用力均為非線性力，嚴格來講，與滑動軸承油膜力相關的轉子動力學問題均為非線性轉子動力學；還有裂紋轉子的動力學分析等也屬於非線性領域。
三、按振動位移的特徵可分為：
橫向振動—轉子只作垂直軸線方向的振動。
扭轉振動—轉子繞其縱軸產生扭轉變形的振動。
縱向振動—轉子只作沿軸線方向的振動。
從哪方面入手學習轉子動力學？
這么多的分類，我們該怎麼學習和操作呢？
實際上，採用線性化處理的方法，可以處理大部分旋轉機械工程領域遇到的轉子動力學問題，給出令人滿意的解釋。這是因為轉子上作用著的所有力大部分是線性化或者可以線性化的，例如轉子動力學中對轉子-軸承系統穩定性問題的研究，一般採用8個線性化的剛度與阻尼特性系數的油膜力模型，就可以得到較為准確的分析結果，可以滿足在工程領域中的各種應用。
因此，作為廣大從事旋轉機械轉子動力學工程領域的技術人員以及初學者而言，可以將關注點放在
線性轉子動力學
上。
我並沒有否定非線性轉子動力學的意義，旋轉機械中如果有非線性激勵源的存在，出現線性轉子動力學不太好解釋的現象，比如轉子裂紋等，那就需要進行非線性轉子動力學分析。需要說明的是，對線性轉子動力學知識體系建立的越深入、掌握的越全面，後續進行非線性轉子動力學分析時上手才會更容易，認識才會更清晰，二者並不矛盾，主要看大家各自階段的需求。
在轉子橫向振動、扭轉振動以及軸向振動三種振動形式中，橫向振動是最為常見的振動形式。可以先從
線性轉子動力學的橫向振動
入手做起。
轉子動力學與結構動力學有啥區別？
我曾發現有些從業者對轉子動力學的方程概念不清，經常與結構動力學方程式混為一談，我認為這兩者有必要專門進行區分。
從定義上，
結構動力學是結構力學的一個分支，著重研究結構對於動載荷的響應(如位移、應力等的時間歷程)，以便確定結構的承載能力和動力學特性，或為改善結構的性能提供依據。比如，風載荷作用下大型橋梁、高層結構的振動問題；車輛行進過程中由於路面凹凸不平引起的車輛振動；波浪載荷作用下輪船的動力反應或者海上鑽井平台的動力反應。
而轉子動力學是固體力學的一個分支，研究對象為旋轉機械，研究其過各階臨界轉速及其工作轉速下的動力學特性等問題。比如，轉子系統的動力學建模及分析計算方法，轉子的臨界轉速，振型，不平衡響應，支承轉子的各種軸承的動力學特性，轉子應變能，轉子動平衡，轉子穩定性，密封動力學，轉子系統的故障機理與診斷方法，轉子系統的動力學設計，轉子系統的非線性振動、分叉與混沌等問題。
簡言之，就定義而言，兩者的主要區別在於，結構動力學側重於研究
「不轉」
的結構件在某種載荷下的動力學反應，轉子動力學主要研究
的旋轉機械工程領域的各種動力學問題。轉子動力學。
Ⅱ 轉子動力學中， 為什麼N個圓盤轉子系統有4N個自由度呢
為保證錘式破碎機穩定運行，首先必須使轉子獲得靜、動平衡，否則就會產生很大的慣性力和慣性力矩，從而引起機器的不穩定運轉，使機器的主軸、軸承和機架等部件受力情況惡化，降低機器的使用壽命，特別是在軸承上產生周期性的沖擊負荷，使其發熱甚至破碎。除了轉子平衡問題外，還有由於錘頭動力不平衡而引起的機器振動以及錘頭打擊物料時所產生的沖擊力因素。所以，除了在製造上要保證轉子的靜力平衡和動力平衡外，還必須進行動力學計算。1轉子上的作用力分析由於錘式破碎機的錘頭是鉸接懸掛在轉子的銷軸上，若錘頭銷孔位置不正確，盡管轉子已達到靜力與動力平衡，但當物料與錘頭沖擊時，仍將在錘頭銷軸、轉子圓盤、主軸及主軸軸承上產生反作用力錘頭打擊物料時在錘頭打擊點上將作用有打擊力N。如果錘頭未經打擊平衡計算，則在錘頭銷軸上產生反作用Ny。根據作用力與反作用力大小相等、方向相反的原理在轉子銷軸上也將有作用力Ny′。該力也會傳給主軸。作用在主軸上的力用N′表示。N′的反作用力N″將作用在轉子圓盤中心軸孔上。N′y′與yN′在轉子圓盤上形成逆圓盤回轉方向的力偶，因而額外地消耗了能量。作用在主軸上的N′力也將傳給軸承，使軸承負荷增加，降低軸承的使用壽命。2錘頭的打擊平衡計算為了避免錘式破碎機工作產生打擊反作用力，必須使所安裝的錘頭是打擊平衡錘頭。所謂打擊平衡錘頭就是在錘頭打擊物料後，在其懸掛銷軸上不產生打擊反力。從這個觀點出發，在設計和改進錘頭時就必須對所選錘頭的幾何形狀進行打擊平衡計算。下面對最常用的、幾何形狀最簡單的、具有一個銷軸孔的錘頭進行打擊平衡計算
Ⅲ 請教一下大神，ANSYS workbench轉子動力學分析時，如何在後處理中提取軸心軌跡
轉子動力學
鎖定
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固體力學的分支。 主要研究轉子-支承系統在旋轉狀態下的振動、平衡和穩定性的問題，尤其是研究接近或超過臨界轉速運轉狀態下轉子的橫向振動問題。轉子是渦輪機、電機等旋轉式機械中的主要旋轉部件。
中文名
轉子動力學
外文名
rotor dynamics
目錄
1介紹
▪①臨界轉速
▪②通過臨界轉速的狀態
▪③動力響應
▪④動平衡
▪⑤轉子穩定性
介紹
工程界和科學界關心轉子振動的歷史已有二百多年，1869年英國的W.J.M.蘭金關於離心力的論文和 1889年法國的C.G.P.de拉瓦爾關於撓性軸的試驗是研究這一問題的先導。隨著近代工業的發展，逐漸出現了高速細長轉子。由於它們常在撓性狀態下工作，所以其振動和穩定性問題就越發重要。轉子動力學的研究內容主要有以下5個：
①臨界轉速
由於製造中的誤差，轉子各微段的質心一般對回轉軸線有微小偏離。轉子旋轉時，由上述偏離造成的離心力會使轉子產生橫向振動。這種振動在某些轉速上顯得異常強烈，這些轉速稱為臨界轉速。為確保機器在工作轉速范圍內不致發生共振，臨界轉速應適當偏離工作轉速例如10%以上。臨界轉速同轉子的彈性和質量分布等因素有關。對於具有有限個集中質量的離散轉動系統，臨界轉速的數目等於集中質量的個數；對於質量連續分布的彈性轉動系統，臨界轉速有無窮多個。計算大型轉子支承系統臨界轉速最常用的數值方法為傳遞矩陣法。其要點是：先把轉子分成若干段，每段左右端4個截面參數（撓度、撓角、彎矩、剪力）之間的關系可用該段的傳遞矩陣描述。如此遞推，可得系統左右兩端面的截面參數間的總傳遞矩陣。再由邊界條件和固有振動時有非零解的條件，籍試湊法求得各階臨界轉速，並隨後求得相應的振型。
②通過臨界轉速的狀態
一般轉子都是變速通過臨界轉速的，故通過臨界轉速的狀態為不平穩狀態。它主要在兩個方面不同於固定在臨界轉速上旋轉時的平穩狀態：一是振幅的極大值比平穩狀態的小，且轉速變得愈快，振幅的極大值愈小；二是振幅的極大值不像平穩狀態那樣發生在臨界轉速上。在不平穩狀態下，轉子上作用著變頻干擾力，給分析帶來困難。求解這類問題須用數值計算或非線性振動理論中的漸近方法或用級數展開法。
③動力響應
在轉子的設計和運行中，常需知道在工作轉速范圍內，不平衡和其他激發因素引起的振動有多大，並把它作為轉子工作狀態優劣的一種度量。計算這個問題多採用從臨界轉速演算法引伸出來的演算法。
④動平衡
確定轉子轉動時轉子的質心、中心主慣性軸對旋轉軸線的偏離值產生的離心力和離心力偶的位置和大小並加以消除的操作。在進行剛性轉子（轉速遠低於臨界轉速的轉子）動平衡時，各微段的不平衡量引起的離心慣性力系可簡化到任選的兩個截面上去，在這兩個面上作相應的校正（去重或配重）即可完成動平衡。為找到兩截面上不平衡量的方位和大小可使用動平衡機。在進行撓性轉子（超臨界轉速工作的轉子）動平衡時，主要用振型法和影響系數法。它們是轉子動力學研究的重點。
⑤轉子穩定性
轉子保持無橫向振動的正常運轉狀態的性能。若轉子在運動狀態下受微擾後能恢復原態，則這一運轉狀態是穩定的；否則是不穩定的。轉子的不穩定通常是指不存在或不考慮周期性干擾下，轉子受到微擾後產生強烈橫向振動的情況。轉子穩定性問題的主要研究對象是油膜軸承。油膜對軸頸的作用力是導致軸頸乃至轉子失穩的因素。該作用力可用流體力學的公式求出，也可通過實驗得出。一般是通過線性化方法，將作用力表示為軸頸徑向位移和徑向速度的線性函數，從而求出轉子開始進入不穩定狀態的轉速——門限轉速。導致失穩的還有材料的內摩擦和干摩擦，轉子的彎曲剛度或質量分布在二正交方向不同，轉子與內部流體或與外界流體的相互作用，等等。有些失穩現象的機理尚不清楚。
Ⅳ 什麼是風機的臨界轉速
風機轉子在運轉中都會發生振動，轉子的振幅隨轉速的增大而增大，到某一轉速時振幅達到最大值（也就是平常所說的共振），超過這一轉速後振幅隨轉速增大逐漸減少，且穩定於某一范圍內，這一轉子振幅最大的轉速稱為轉子的臨界轉速。 這個轉速等於轉子的固有頻率，當轉速繼續增大，接近2倍固有頻率時振幅又會增大，當轉速等於2倍固有頻率時稱為二階（級）臨界轉速 ，依次類推有三階、四階……
可以根據公式計算出來!
要避開臨界轉速!
第一臨界轉速就是指計算得出來的臨界轉速!
盡量不要在臨界轉速上運轉，不然軸振動，影響壽命和強度。至少應高於或低於5%的臨界轉速。
Ⅳ 轉子動力學分析的穩定性什麼意思
熱穩定性解釋：試樣在特定加熱條件下，加熱期間內一定時間間隔的粘度和其它現象的變化。
在化學方面，反映物質在一定條件下發生化學反應的難易程度。物質的熱穩定性與元素周期表有關，在同周期中，氫化物的熱穩定性從左到右是越來越穩定，在同主族中的氫化物的熱穩定性則是從下到上越來越穩定，也就是非金屬性越強的元素，其氫化物的熱穩定性越穩定。
與穩定性區別：熱穩定性只是穩定性的一個方面，它意思是在溫度變化時，它自身不易發生反應。穩定性包含多個方面，比如光穩定性，熱穩定性，意為自身化學性質比較穩定。
Ⅵ ANSYS轉子動力學分析中combi14單元和combi214單元是不是不能添加阻尼
可添加阻尼。
combin14在其mp中定義，而combi214在實常數中定義，沒有問題。
Ⅶ 轉子動力學的介紹
工程界和科學界關心轉子振動的歷史已有二百多年，1869年英國的W.J.M.蘭金關於離心力的論文和 1889年法國的C.G.P.de拉瓦爾關於撓性軸的試驗是研究這一問題的先導。隨著近代工業的發展，逐漸出現了高速細長轉子。由於它們常在撓性狀態下工作，所以其振動和穩定性問題就越發重要。轉子動力學的研究內容主要有以下5個： 轉子保持無橫向振動的正常運轉狀態的性能。若轉子在運動狀態下受微擾後能恢復原態，則這一運轉狀態是穩定的；否則是不穩定的。轉子的不穩定通常是指不存在或不考慮周期性干擾下，轉子受到微擾後產生強烈橫向振動的情況。轉子穩定性問題的主要研究對象是油膜軸承。油膜對軸頸的作用力是導致軸頸乃至轉子失穩的因素。該作用力可用流體力學的公式求出，也可通過實驗得出。一般是通過線性化方法，將作用力表示為軸頸徑向位移和徑向速度的線性函數，從而求出轉子開始進入不穩定狀態的轉速——門限轉速。導致失穩的還有材料的內摩擦和干摩擦，轉子的彎曲剛度或質量分布在二正交方向不同，轉子與內部流體或與外界流體的相互作用，等等。有些失穩現象的機理尚不清楚。
