近年來,隨著旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速的不斷提高,對于柔性轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性分析已經(jīng)必不可少。因此利用ANSYS10.0軟件對一柔性轉(zhuǎn)子模型(如圖1所示)進(jìn)行靜力分析，模態(tài)分析及諧響應(yīng)分析，為柔性轉(zhuǎn)子的現(xiàn)場動平衡研究提供理論依據(jù)。

    以柔性轉(zhuǎn)子為研究對象，利用有限元ANSYS10.0軟件，建立柔性轉(zhuǎn)子的模型并對其進(jìn)行靜力分析、模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析。通過3種分析得出轉(zhuǎn)子約束處的受力與某節(jié)點(diǎn)處位移的關(guān)系和轉(zhuǎn)子的各階固有頻率以及轉(zhuǎn)子在不同的簡諧激振力下產(chǎn)生的位移隨頻率變化的關(guān)系曲線。驗(yàn)證了柔性轉(zhuǎn)子動平衡的基礎(chǔ)理論，為柔性轉(zhuǎn)子的現(xiàn)場動平衡研究提供理論依據(jù)。

　　通過3種分析研究了轉(zhuǎn)子在靜力作用下，約束處的受力與某節(jié)點(diǎn)處位移的關(guān)系，模態(tài)分析得出了柔性轉(zhuǎn)子模型的前四階固有頻率值。靜力分析與模態(tài)分析得出的結(jié)論為諧響應(yīng)分析做準(zhǔn)備。由于在轉(zhuǎn)子單盤加諧振力主要產(chǎn)生一階振型，在轉(zhuǎn)子雙盤對稱加諧振力偶主要產(chǎn)生二階振型，而此處通過諧響應(yīng)分析得出轉(zhuǎn)子在不同的簡諧激振力下，某節(jié)點(diǎn)處位移隨頻率變化關(guān)系的曲線，得出轉(zhuǎn)子在產(chǎn)生一階振型的同時也產(chǎn)生了三階振型;產(chǎn)生二階振型的同時也產(chǎn)生了四階振型。由于在一般情況下，轉(zhuǎn)速達(dá)不到轉(zhuǎn)子的三階及三階以上共振頻率所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，因此如果轉(zhuǎn)子在剛性狀態(tài)已經(jīng)達(dá)到平衡，那么轉(zhuǎn)子呈柔性狀態(tài)時，平衡轉(zhuǎn)子一階振動的同時也平衡了轉(zhuǎn)子的三階振動;平衡轉(zhuǎn)子二階振動的同時也平衡了轉(zhuǎn)子的四階振動。

　　此外，在轉(zhuǎn)子左側(cè)加簡諧激振力，在某些高頻下，簡諧激振力對右側(cè)節(jié)點(diǎn)位移產(chǎn)生的影響大于對左側(cè)節(jié)點(diǎn)位移產(chǎn)生的影響。此現(xiàn)象也在諧響應(yīng)分析中得以驗(yàn)證。

　　1、柔性轉(zhuǎn)子的靜力分析

　　首先對轉(zhuǎn)子模型進(jìn)行靜力分析。在轉(zhuǎn)子的中間盤上分別加不同大小的靜力，觀察轉(zhuǎn)子左側(cè)約束處(如圖2所示)一周所受的支反力。

　　在轉(zhuǎn)子上距離約束處很近的點(diǎn)(0,20,1090)處找到一個相近節(jié)點(diǎn)，再讀出這一節(jié)點(diǎn)的位移(轉(zhuǎn)子左側(cè)約束處一圈的受力與節(jié)點(diǎn)位移的關(guān)系如表1所示)。發(fā)現(xiàn)在中間盤上加不同靜力時，節(jié)點(diǎn)處的位移與約束處的支反力成線性關(guān)系，因此在實(shí)際測量時可用讀節(jié)點(diǎn)處的位移代替讀約束處的支反力(為諧響應(yīng)分析讀取節(jié)點(diǎn)位移隨頻率變化的關(guān)系曲線做準(zhǔn)備)。

　　2、柔性轉(zhuǎn)子的模態(tài)分析

　　對柔性轉(zhuǎn)子的模型進(jìn)行模態(tài)分析，通過分析得到了轉(zhuǎn)子前四階的固有頻率值分別為：33 2Hz,126 3Hz，2614Hz和413 0Hz。通過計(jì)算仿真數(shù)據(jù)為下步諧響應(yīng)分析以及現(xiàn)場試驗(yàn)提供了參考和理論依據(jù)，驗(yàn)證了轉(zhuǎn)子的動力學(xué)特性，為轉(zhuǎn)子動平衡理論打下基礎(chǔ)。