超高轉速氦氣壓縮機轉子的模態分析

摘要：以100000r/min超高轉速氦氣壓縮機轉子為研究對象,描述了基于ANSYS對轉子進行了模態分析的步驟和結果,得到轉子的各階彎曲臨界轉速和振型圖。采用多點激振單點拾振的測試方法對轉子模態進行實驗驗證對比,模態分析與實驗結果相對誤差為1.95%,ANSYS模態分析計算基本準確,可以有效地指導轉子特征尺度的設計。實驗測試表明,最高工作轉速相對于臨界轉速的安全裕度為18%,轉子處于相對安全的工作范圍,可有效避免彎曲共振的發生。并進一步分析了軸承支承剛度和工作輪端軸伸長度對臨界轉速的影響。在一定范圍內,適當增大軸承的支承剛度,可較大程度提高轉子臨界轉速;適當減小軸伸長度,可略微增加轉子臨界轉速。