深入浅出API转子动力学 第一讲API684规范

深入浅出API转子动力学规范第一讲：API684通用规范

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关于本课程的目的

越来越多的旋转机械用户要求转子动力学分析满足API

要求

转子动力学分析的过程和报告需要规范

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API转子动力学标准

API 684标准规定了通用的转子动力学分析标准要求 其它API标准

API 610：泵

API 612：汽轮机/燃气轮机API 618：压缩机/膨胀机API 617：离心压缩机

本教程主要解释API 684转子动力学通用标准

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本讲主要知识点 弯曲振动分析

名词解释建模

阻尼不平衡响应分析结果和验收标准要求

建模要点

结果和验收标准齿轮建模

链式系统扭转振动分析

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第一部分：弯曲振动分析

名词解释和转子动力学模型初步 API转子动力学分析具体要求

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名词解释

放大因子AF

放大因子描述了一个轴承转子系统在临界转速是振动对不平

衡量的敏感性。

当AF>10:表明系统运行在临界转速时会非常危险，很可能

导致轴承，密封等发生碰摩，需要避免过临界及工作转速

保持足够的隔离裕度

A.F. = Nc/(N2-N1)

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名词解释：波德图Bode Plot 波德图Bode Plot

转子系统同步响应幅值和相位Vs转速 可以用来确定临界转速位置

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名词解释：坎贝尔图Campbell Diagram 涡动频率Vs转速

可以清楚地提示系统的工作转速是否会与涡动频率太近导致振

动过大

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名词解释：临界转速Critical Speed

API 684 2.8.1.3:AF>2.5的不平衡响应峰值对应的工

作转速

关键临界转速：在转子动力学分析中需要特别注意的临

界转速

比工作转速低的临界转速在工作转速范围的临界转速

比最大工作转速高的第一个临界转速

激励转速整数倍的临界转速（如电机转速整数倍的临界转速）其它潜在可能被激发的临界转速

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名词解释：无阻尼临界转速Vs支撑刚度图

通常至少包括三个固有频率，这个图不是用来确定机器临界转速，因为没有考虑阻尼，密封等其它因素在方案阶段用来确定轴承刚度选择

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无阻尼临界转速Vs支撑刚度

刚性转子和柔性转子

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名词解释：阻尼不平衡响应分析Damped unbalance response analysis

阻尼不平衡响应分析需要包括所有轴承，阻尼及其它支撑结构影响（如密封，轴承座等）

阻尼不平衡响应的结果一般表达成波德图的形式阻尼不平衡响应分析确定系统的临界转速

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名词解释：对数衰减率Log Dec

对数衰减率是表达系统稳定性的一个重要指标，当对数

衰减率大于零，系统稳定，当对数衰减率小于零，系统

不稳定

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名词解释：稳定和不稳定

稳定和不稳定

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名词解释：陀螺效应，刚度，交叉刚度，阻尼

陀螺效应Gyroscopics

跟转速相关

导致系统的涡动频率随着转速发生变化

- G x K x 0 M x

刚度

交叉刚度：交叉刚度会降低系

统的稳定性 阻尼

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第一个API例子

转子模型

First API Example

400

Shaft Radius, mm

200

-200

-400

200

400

600

800

1000

1200

1400

Axial Location, mm

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第一个API例子

Perform a Paste/Special/Link for the Title box within XLRotor to create a link to your rotor model.

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第一API例子：UCS

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第一个API例子：坎贝尔图

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第一个API例子：振型 反向进动和正向进动

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第一个API例子：波德图和临界转速 波德图，临界转速，放大因子，隔离裕度

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