rotordynamics模块更新

对于旋转动力模块的用户,comsol多物理学®版本5.6包括主动磁性轴承建模,转子 - 定子连接的附件以及在流体动力期轴承中建模湍流效应的能力。在下面了解这些和其他旋转动力学功能。

主动磁性轴承

主动磁性轴承(AMB)是由反馈控制机制支撑的电磁轴承。现在,您可以在这两个中都与PID控制器建模这样的轴承固体转子梁转子接口。像其他任何轴承一样,它们为固定组件上的旋转组件提供支持。主动磁轴承也可以在需要时用于控制大振幅振动。这些轴承通常在禁止使用润滑剂的环境中使用。由于非接触式支撑,这种类型的轴承的损失最小。您可以看到新的功能使用主动磁性轴承的电机驱动器中的振动控制教程模型。

电动机的振动响应没有amb。

电动机的振动响应amb。

转子 - 定子连接的附件

现在,附件可以用作连接转子和定子组件的轴承的基础。为了支持这一点,现在可以使用rotordynamics模块许可证获得附件;它们在结构力学界面中添加固体力学,,,,,,,,光束等等。通过此功能,通过轴承之间的固定零件和旋转零件之间建立连接要容易得多。您可以在变速箱中振动和噪音的建模:轴承版本使用主动磁性轴承的电机驱动器中的振动控制教程模型。

一个变速箱型号,其顶部切开,以显示内部齿轮和轴;速度以蓝绿色和紫色显示;压力以红色,黄色和绿色显示;SPL在彩虹中显示。 外壳通过附件连接到轴。结果表明,齿轮和轴的速度,外壳中的冯·米塞斯压力以及声压水平。
电动机组装模型,其应力在彩虹颜色表中可视化。 电动机组件中的压力;电机壳体和平台使用附件连接到转子。

流体动力期刊轴承中的湍流效应

现在,可以使用一组流量因子和剪切应力因子以平均意义对流体动力期轴承中的湍流效应进行建模。可以在以下两种情况下对此效果进行建模:

  • 由于转子的高速引起的湍流,并具有足够光滑的日记和轴承表面
  • 由于期刊和衬套表面的粗糙度引起的湍流

在第二种情况下,可以对两个润滑方案进行建模:全卫星润滑和混合润滑。对于全膜润滑,仅在润滑剂膜中的压力支持接触载荷。为了进行混合润滑,润滑剂膜压力和阿斯伯特接触压力都支持接触载荷。混合润滑建模在重载的接触表面上很重要。

comsol多物理版本5.6 UI的特写视图显示了模型构建器,流体动力期刊轴承设置以及包含两个日志轴承的两个压力图的图形窗口。 膜的压力和浅色接触压力在期刊轴承中。

滚轮轴承预付

滚子轴承中的预紧力用于使滚筒和种族之间的接触更加均匀。这有助于减少轴承振动,噪音和磨损。您可以根据其类型将轴向或径向预紧力涂在滚筒中。对于预加载的轴承,还可以进行预定的分析,以确定转子含量系统的特征频率和频率响应。

comsol多物理版本5.6 UI的特写视图显示了模型构建器,具有几何属性的径向滚子轴承设置,并且清除率和预紧段扩展了,以及包含坎贝尔图的图形窗口。 模型的快照,显示了滚子轴承中预紧装的设置。

改善气体轴承的动态系数

以前,通过忽略润滑剂的可压缩作用来计算轴承中的动态系数。对于液体润滑剂,这是一个很好的近似值,但是对于气体轴承,旋转过程中气体和杂志加速度的压缩性的影响对于准确计算动态系数非常重要。现在,这两种效应都在气体轴承的动态系数计算中解释。

轴承可压缩性效果的一维图。 润滑剂可压缩性对轴承刚度的影响。

动态系数的评估组

默认情况下自动添加评估组结果如果您选择计算轴承的动态系数。计算完成后,您可以评估动态系数在表中,使用此组。如果您已经进行了参数研究,则表中每个参数值的系数可用。您可以快速创建一个表图,以研究每个系数相对于研究参数的变化。您可以看到这些更新模型中使用的新功能:评估普通期刊轴承的动态系数挤压膜阻尼器的阻尼系数

comsol多物理版本5.6 UI的特写视图显示了模型构建器,评估组设置以及包含无量纲刚度图和动态系数选项卡的图形窗口打开。 轴承中动态系数的计算。评估组被突出显示。

新教程模型

comsol多物理学®5.6版将几种新的教程模型带入了旋转动力学模块。

使用主动磁性轴承的电机驱动器中的振动控制

耦合时有和没有AMB的1D垂直位移,并在图上覆盖了两个3D模拟。 在转子上特定位置的振动响应进行比较。插图中显示了带有和没有AMB的特定实例的应力曲线。

应用程序库标题:

evibration_control_with_amb

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由于轴承损失,转子中的热应力

两个转子的两个3D模型,其中一个显示了白色至红色渐变的温度,另一个显示了彩虹颜色表中的压力。 转子中的温度(左)和应力(右)轮廓。

应用程序库标题:

rotor_thermal_stress

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变速箱中振动和噪音的建模:轴承版本

一个变速箱型号,其顶部切开,以显示内部齿轮和轴;压力以彩虹显示,轴承力以黑色箭头显示。 齿轮和轴的外壳和速度的压力。使用黑色箭头显示轴承力。

应用程序库标题:

变速箱_vibration_noise_beration

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