軸系扭轉振動問題在往復式壓縮機開發(fā)、研制過程中至關重要，一直是國內外研究的重點。本書主要介紹軸系扭轉振動基礎知識及分析方法、往復式壓縮機軸系載荷計算、往復式壓縮機軸系計算模型構建、往復式壓縮機軸系臨界轉速計算、往復式壓縮機軸系扭振計算等內容，也是作者從事該項研究20 年來的經驗總結與成果體現。
本書內容翔實、通俗易懂，不僅適用于從事往復式旋轉機械結構動力學及其相關技術研究的高等院校專業(yè)教師及研究生學習使用，也適合往復式壓縮機產品設計制造企業(yè)的工程技術人員參考。
第1章 軸系扭轉振動基礎知識及分析方法 1
1.1有限單元法的基本概念 2
1.1.1彈性體的離散化 3
1.1.2單元分析 6
1.1.3結構動力學微分方程 8
1.2結構動力學微分方程的求解 10
1.2.1自由振動微分方程的求解 10
1.2.2強迫振動微分方程的求解 11
1.3往復式壓縮機曲軸強度校核方法 12
1.3.1正應力、剪應力與三向應力之間的關系 13
1.3.2曲軸強度的校核 14
1.4ANSYS 軟件功能簡介 15
1.4.1ANSYS 軟件的圖形用戶界面 16
1.4.2ANSYS 軟件的結構分析模塊 17
1.4.3ANSYS 軟件的APDL 參數化設計語言 19
1.4.4ANSYS 軟件的工作平面與坐標系 21
第2章 往復式壓縮機軸系載荷計算 32
2.1機構運動學關系 34
2.2往復慣性質量等效 35
2.3綜合活塞力的計算 37
2.4曲柄銷上切向力和徑向力的計算 39
2.5轉矩的傅里葉分析 40
第3章 往復式壓縮機軸系計算模型構建 42
3.1軸系扭振計算必備數據及其計算模型的等效 42
3.1.1往復式壓縮機軸系扭振計算必備數據 42
3.1.2往復式壓縮機軸系扭振計算模型的等效 43
3.2軸系幾何建模 46
3.2.1軸系單元結構建模 48
3.2.2軸系幾何模型的構建 71
3.2.3軸系幾何模型的組合 76
3.3軸系有限元建模 83
3.3.1有限元模型單元類型的選擇 84
3.3.2軸系材料屬性的定義 84
3.3.3軸系有限元網格劃分 89
第4章 往復式壓縮機軸系臨界轉速計算 100
4.1軸系模態(tài)分析 101
4.1.1節(jié)點坐標系的轉化及軸承約束的定義 101
4.1.2模態(tài)分析類型的選擇及參數設定 111
4.1.3模態(tài)分析計算及計算結果的獲取 114
4.2軸系臨界轉速計算 122
4.2.1臨近額定轉速范圍的軸系共振分析 122
4.2.2特定轉速范圍的軸系共振分析 123
第5章 往復式壓縮機軸系扭振計算 125
5.1軸系諧響應計算 125
5.1.1諧響應分析類型的選擇及參數設定 126
5.1.2簡諧轉矩載荷的施加 128
5.1.3諧響應分析計算及計算結果的獲取 133
5.1.4基于諧響應的不同諧次扭轉載荷對軸系扭轉共振的影響 138
5.2軸系瞬態(tài)響應計算 149
5.2.1時間歷程載荷的計算 149
5.2.2瞬態(tài)響應分析類型的選擇及參數設定 150
5.2.3時間歷程載荷的施加 151
5.2.4瞬態(tài)響應節(jié)點位移分析及模態(tài)擴展 156
5.2.5瞬態(tài)響應分析計算結果的獲取 159
5.2.6基于瞬態(tài)響應的不同諧次扭轉載荷對軸系2 階扭轉共振的影響 162
5.3軸系靜力學計算 166
5.3.1軸系靜力學軸承約束及工作載荷的施加 167
5.3.2軸系靜力學分析的設定 167
5.3.3靜力學分析計算結果的獲取 170
5.4軸系強度的校核 173
5.4.1基于靜力學計算結果的軸系強度校核 173
5.4.2基于瞬態(tài)響應計算結果的軸系強度校核 176
5.4.3基于動力學特性優(yōu)化的軸系強度校核 180
5.5工程案例 185
5.5.1工程概述 185
5.5.2基于靜力學計算結果的軸系強度校核及模態(tài)分析 186
5.5.3基于動力學計算的軸系扭轉振幅分析及強度校核 191
附錄1軸系幾何模型各參數文件ParGeo6M.mac 197
附錄2軸系幾何模型各單元體體號文件Par6Mv.mac 200
附錄3軸系諧響應分析載荷文件Par6Mload_h.mac 202
附錄4軸系瞬態(tài)響應分析載荷文件Par6Mload.mac 203
參考文獻 214
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