转子系统临界转速Matlab计算程序.pdf-资料库

%===================================================== %转子系统临界转速计算程序 1.0.0 版； %本程序为 1.0.0 版，默认系统支承为刚性； %本程序暂时不考虑陀螺效应的影响； %程序的后续版本将逐步补充完善相关功能。 %===================================================== %本程序由中国振动联盟网站 (http://www.chinavib.com )开发； %本程序版权属中国振动联盟所有，未经中国振动联盟网站同意，禁止将本程序用于任何商业行为； %本程序仅供联盟会员学习和验算使用，中国振动联盟不对程序的正确性作任何承诺； %感谢 yejet 在程序编写过程中做的大量的工作，感谢心灯提供的参考程序； %转载本程序请注明程序来源： http://www.chinavib.com/ 。 %===================================================== 本程序正在逐步开发中，本站将根据开发进度，阶段性的发布最新版本的程序由于多方面的原因，源代码不能公布，如果有特殊需要，大家可以回帖说明，我们将在能力范围内为大家扩展相应的功能本程序下一步增加的功能有： 1. 输出振型 2. 增加弹性支承 3. 增加陀螺效应等如还需扩展其他功能，请回帖说明调用格式： CriticalSpeeds=Chinavib_CriticalSpeeds(Nshaft,RotorE,RotorM,ShaftL,ShaftDI,ShaftDO,Locatio nF,addtionN,addtionM,addtionJ,CSN) 参数说明：（所有输入单位均采用国际制单位） Nshaft % 轴段数量； %% RotorE %转子弹性模量； RotorM %转子材料密度 ShaftL %各轴段长度 ShaftDI %各轴段外径 ShaftDO % 各轴段内径； LocationF% 支承所在节点编号； %% addtionN % 附加轮盘编号 addtionM % 附加轮盘质量 addtionJ %附加轮盘转动惯量

CSN %输出的临界转速数量 CriticalSpeeds 输出的临界转速，单位为转/分调用算例见本贴 2、3 楼算例一：如图所示两端简支的光轴系统，轴长为 2m，轴直径为 0.1m，转子弹性模量为 2.095e11Pa ，转子材料密度为 7.85e3kg/m3 。很显然，该转子可以求得临界转速的理论解，理论解为：一阶临界转速： 3043 转 / 分二阶临界转速： 12172 转 / 分三阶临界转速： 27387 转 / 分四阶临界转速： 48689 转 / 分五阶临界转速： 76076 转 / 分本程序的计算结果为：一阶临界转速： 3041 转 / 分二阶临界转速： 12138 转 / 分三阶临界转速： 27234 转 / 分四阶临界转速： 48287 转 / 分五阶临界转速： 75337 转 / 分计算结果和理论解基本完全吻合，尤其是低阶临界转速从整体上看，结果本程序计算结果略低于理论解这是由于刚性支承的处理方式造成的，今后将改进相关的刚度处理方式，以进一步提高解的准确性该算例具体计算方法如下：将该光轴等分成 8 段，显然个轴段长度为 0.25m，各轴段外径为 0.1m，各轴段内经为 0m，支承所在节点为 1，9 号节点然后将各轴段的相关参数输入程序，并调用本程序，具体如下： %===================================================== %转子系统临界转速计算程序 1.0.0 版； %本程序为 1.0.0 版，默认系统支承为刚性； %本程序暂时不考虑陀螺效应的影响； %程序的后续版本将逐步补充完善相关功能。 %===================================================== %本程序由中国振动联盟网站 (http://www.chinavib.com) 开发；

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算例二：如图所示转子，转子具体尺寸见程序中的输入参数，转子弹性模量为 2.095e11Pa ，转子材料密度为 7.85e3kg/m3 。计算程序如下： ===================================================== %转子系统临界转速计算程序 1.0.0 版； %本程序为 1.0.0 版，默认系统支承为刚性； %本程序暂时不考虑陀螺效应的影响； %程序的后续版本将逐步补充完善相关功能。 %===================================================== 开发； %本程序由中国振动联盟网站 (http://www.chinavib.com) %本程序版权属中国振动联盟所有，未经中国振动联盟网站同意，禁止将本人程序用于任何商业行为； %本程序仅供联盟会员学习和验算使用，中国振动联盟不对程序的正确性作任何承诺； %转载本程序请注明程序来源： http://www.chinavib.com/ 。 %===================================================== %% clc clear all; Nshaft=5; % %% RotorE 2.095e11; 轴段数量；转子弹性模量； % RotorM 7.85e3; % ShaftL [0.55,0.45,0.45,0.55,0.5]; 转子材料密度各轴段长度 % ShaftDI ones(1,Nshaft)*0.1;ShaftDI(2)=0.15;ShaftDI(3)=0.15; % ShaftDO ones(1,Nshaft)*0.0; 各轴段外径 % 各轴段内径； = = = = =

LocationF=[1,5]; % %% 支承所在节点编号； addtionN = [2,3,4,6]; % addtionM = [144.1157,288.2313,144.1157,144.1157]; % addtionJ = [4.7933,18.4648,4.7933,4.7933]; % 惯量 %% CSN = 5; CriticalSpeeds=Chinavib_CriticalSpeeds(Nshaft,RotorE,RotorM,Shaft L,ShaftDI,ShaftDO,LocationF,addtionN,addtionM,addtionJ,CSN) 附加轮盘编号附加轮盘质量附加轮盘转动计算结果如下：引用 : CriticalSpeeds = 1.0e+004 * 0.1356 0.2631 0.5891 1.2066 1.4088 改变分段方式如下：计算程序如下： %===================================================== %转子系统临界转速计算程序 1.0.0 版； %本程序为 1.0.0 版，默认系统支承为刚性； %本程序暂时不考虑陀螺效应的影响； %程序的后续版本将逐步补充完善相关功能。 %===================================================== %本程序由中国振动联盟网站 (http://www.chinavib.com) %本程序版权属中国振动联盟所有，未经中国振动联盟网站同意，禁止将本人程序用于任何开发；

商业行为； %本程序仅供联盟会员学习和验算使用，中国振动联盟不对程序的正确性作任何承诺； %转载本程序请注明程序来源： http://www.chinavib.com/ 。 %===================================================== %% clc clear all; 轴段数量； Nshaft=9; % %% RotorE 2.095e11; % RotorM 7.85e3; % ShaftL [0.5,0.1,0.4,0.1,0.4,0.1,0.5,0.4,0.1]; 转子弹性模量；转子材料密度 % ShaftDI ones(1,Nshaft)*0.1;ShaftDI(2)=0.15;ShaftDI(3)=0.15; 各轴段长度各轴段外径 % ShaftDI(4)=0.15;ShaftDI(5)=0.15;ShaftDI(6)=0.15; ShaftDO ones(1,Nshaft)*0.0; % LocationF=[1,8]; 各轴段内径；支承所在节点编号； % %% addtionN = [2,3,4,5,6,7,9,10]; % 轮盘编号 addtionM [70.1311,70.1311,144.1157,144.1157,70.1311,70.1311,70.1311,70.131 附加轮盘质量 1]; % addtionJ [2.3888,2.3888,9.2324,9.2324,2.3888,2.3888,2.3888,2.3888]; % 附加轮盘转动惯量 %% CSN = 5; CriticalSpeeds=Chinavib_CriticalSpeeds(Nshaft,RotorE,RotorM,Shaft L,ShaftDI,ShaftDO,LocationF,addtionN,addtionM,addtionJ,CSN) CriticalSpeeds = 1.0e+004 * = = = = = 附加 = =

0.1433 0.2786 0.6196 1.2417 1.4763 两种不同分段形式所得到的结果不同，主要是因为分段时考虑轴段刚度不一致造成的在第一种分段模式中，在 2 节点处轴段左侧轴段直径为 0.1m，第 4 节点处右侧的轴段直径为 0.1m 而第二种分段模式中，上述两个位置轴段的直径为 0.15m，因此临界转速的计算结果要略高一点实际计算时，如果要获得比较准确的结果，需要考虑轮盘对转子临界转速的影响，其考虑办法可以参考西安交通大学编写的《透平零件结构和强度计算》一书中的相关内容进行修正。对第二种分段模式节点进行加密，如图计算程序如下：复制内容到剪贴板 ===================================================== %转子系统临界转速计算程序 1.0.0 版； %本程序为 1.0.0 版，默认系统支承为刚性； %本程序暂时不考虑陀螺效应的影响； %程序的后续版本将逐步补充完善相关功能。 %===================================================== 开发； %本程序由中国振动联盟网站 (http://www.chinavib.com) %本程序版权属中国振动联盟所有，未经中国振动联盟网站同意，禁止将本人程序用于任何商业行为； %本程序仅供联盟会员学习和验算使用，中国振动联盟不对程序的正确性作任何承诺； %转载本程序请注明程序来源： http://www.chinavib.com/ 。 %===================================================== %% clc clear all;

各轴段长度轴段数量； Nshaft=14; % %% RotorE 2.095e11; % RotorM 7.85e3; 转子弹性模量；转子材料密度 % ShaftL [0.25,0.25,0.1,0.2,0.2,0.1,0.2,0.2,0.1,0.25,0.25,0.2,0.2,0.1]; % ShaftDI ones(1,Nshaft)*0.1;ShaftDI(3)=0.15;ShaftDI(4)=0.15; 各轴段外径 % ShaftDI(5)=0.15;ShaftDI(6)=0.15;ShaftDI(7)=0.15;ShaftDI(8)=0.15;S haftDI(9)=0.15; ShaftDO ones(1,Nshaft)*0.0; % LocationF=[1,12]; 各轴段内径； % %% 支承所在节点编号； addtionN = [2,3,6,7,9,10,14,15]; % 加轮盘编号 addtionM [70.1311,70.1311,144.1157,144.1157,70.1311,70.1311,70.1311,70.131 附加轮盘质量 1]; % addtionJ [2.3888,2.3888,9.2324,9.2324,2.3888,2.3888,2.3888,2.3888]; % 附加轮盘转动惯量 %% CSN = 5; CriticalSpeeds=Chinavib_CriticalSpeeds(Nshaft,RotorE,RotorM,Shaft L,ShaftDI,ShaftDO,LocationF,addtionN,addtionM,addtionJ,CSN) = = = = = 附 = = CriticalSpeeds = 1.0e+004 * 0.1454 0.2824 0.6159 1.2077

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