基于LMS Test.lab的渦輪增壓器系統(tǒng)的模態(tài)分析
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為了進(jìn)行增壓器系統(tǒng)的動力學(xué)響應(yīng)特性分析，需要對復(fù)雜的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)以及增壓器殼體進(jìn)行準(zhǔn)確的有限元建模，從而保證計(jì)算結(jié)果的精確性。
2、增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的模態(tài)分析
（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析
選用比利時 LMS 公司的LMS TEST LAB 實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析系統(tǒng)，16 通道數(shù)據(jù)采集前端，江蘇聯(lián)能電子技術(shù)有限公司生產(chǎn)的LC-系列沖擊力錘和PCB 模態(tài)傳感器等。實(shí)驗(yàn)采用錘激實(shí)驗(yàn)法，加速度計(jì)固定于一點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后依次敲擊轉(zhuǎn)子系統(tǒng)上的相關(guān)試驗(yàn)點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析見圖1~圖3。由圖可知，兩階振型頻率接近，振型相同，互相垂直90 度。
圖 1 模態(tài)測試圖
圖2 一階水平彎曲模態(tài) 1606Hz
圖3 一階垂直彎曲模態(tài)1623Hz
根據(jù)轉(zhuǎn)子的CAD模型，采用Hypermesh進(jìn)行了網(wǎng)格化分，中間直軸部分采用六面體單元，葉輪部分采用四面體單元，各部件之間采用節(jié)點(diǎn)相連。整個模型共劃分單元185217 個，節(jié)點(diǎn)78941 個。材料參數(shù)根據(jù)材料手冊選取，對渦輪葉輪及中間軸，彈性模量為206GPa，密度為7.8g/cm3，對壓氣機(jī)葉輪，彈性模量為70Gpa，密度為2.68g/cm3。CAD模型及有限元模型如圖4 所示。
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