转子系统临界转速Matlab计算程序

更新时间：2023-10-28 10:01:01 阅读量：综合文库文档下载

说明：文章内容仅供预览，部分内容可能不全。下载后的文档，内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的，是否完整无缺。

%===================================================== %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,LocationF,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：

%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=8; %轴段数量； %%

RotorE = 2.095e11; %转子弹性模量； RotorM = 7.85e3; %转子材料密度 ShaftL = [0.25,0.25,0.25,0.25,0.25,0.25,0.25,0.25]; %各轴段长度 ShaftDI = ones(1,Nshaft)*0.1; %各轴段外径 ShaftDO = ones(1,Nshaft)*0.0; %各轴段内径； LocationF=[1

9]; %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 = 5; %输出的临界转速数量

CriticalSpeeds=Chinavib_CriticalSpeeds(Nshaft,RotorE,RotorM,ShaftL,ShaftDI,ShaftDO,LocationF,addtionN,addtionM,addtionJ,CSN)

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。

%=====================================================

%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; %轴段数量； %%

RotorE = 2.095e11; %转子弹性模量； RotorM = 7.85e3; %转子材料密度 ShaftL = [0.55,0.45,0.45,0.55,0.5]; %各轴段长度 ShaftDI = ones(1,Nshaft)*0.1;ShaftDI(2)=0.15;ShaftDI(3)=0.15; %各轴段外径 ShaftDO = ones(1,Nshaft)*0.0; %各轴段内径；

LocationF=[1,5]; %支承所在节点编号； %%

addtionN = [2,3,4,6]; %附加轮盘编号 addtionM = [144.1157,288.2313,144.1157,144.1157]; %附加轮盘质量 addtionJ = [4.7933,18.4648,4.7933,4.7933]; %附加轮盘转动惯量 %%

CSN = 5;

CriticalSpeeds=Chinavib_CriticalSpeeds(Nshaft,RotorE,RotorM,ShaftL,ShaftDI,ShaftDO,LocationF,addtionN,addtionM,addtionJ,CSN)

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：

%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=9; %轴段数量； %%

RotorE = 2.095e11; %转子弹性模量； RotorM = 7.85e3; %转子材料密度 ShaftL = [0.5,0.1,0.4,0.1,0.4,0.1,0.5,0.4,0.1]; %各轴段长度 ShaftDI = ones(1,Nshaft)*0.1;ShaftDI(2)=0.15;ShaftDI(3)=0.15; %各轴段外径

ShaftDI(4)=0.15;ShaftDI(5)=0.15;ShaftDI(6)=0.15; ShaftDO = ones(1,Nshaft)*0.0; %各轴段内径；

LocationF=[1,8]; %支承所在节点编号； %%

addtionN = [2,3,4,5,6,7,9,10]; %附加轮盘编号 addtionM = [70.1311,70.1311,144.1157,144.1157,70.1311,70.1311,70.1311,70.1311]; %附加轮盘质量 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,ShaftL,ShaftDI,ShaftDO,LocationF,addtionN,addtionM,addtionJ,CSN)

CriticalSpeeds =

1.0e+004 *

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

%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=14; %轴段数量； %%

RotorE = 2.095e11; %转子弹性模量； RotorM = 7.85e3; %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]; %各轴段长度 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;ShaftDI(9)=0.15; ShaftDO = ones(1,Nshaft)*0.0; %各轴段内径；

LocationF=[1,12]; %支承所在节点编号； %%

addtionN = [2,3,6,7,9,10,14,15]; %附加轮盘编号 addtionM = [70.1311,70.1311,144.1157,144.1157,70.1311,70.1311,70.1311,70.1311]; %附加轮盘质量 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,ShaftL,ShaftDI,ShaftDO,LocationF,addtionN,addtionM,addtionJ,CSN)

CriticalSpeeds =

1.0e+004 *

0.1454 0.2824 0.6159 1.2077

1.4586

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/a1e2.html

相关文章：