基于动力有限元分析压缩机基

发布时间：2020-10-16 20:10

　　 本文提出了一种考虑基础到基础动力相互作用的压缩机基础动力响应的有限元方法。在这种方法中,压缩机动力机械基础被用作粘弹性体以反映基础的变形,有限元程序ANSYS用于分析压缩机基础的动力响应。通过实例计算,考虑了地基与地基之间的相互作用,采用有限元方法模拟了动力设备地基与周围土壤的实际工作机理。
【部分图文】：

从振动的概念来看，压缩机基础系统的动态响应是一个开放的系统波动问题。在计算压缩机的基本动态响应时，有效模拟远距离地面介质对近场波动的影响是解决此问题的关键，引入人工边界条件并使用数值模拟技术进行计算[1]。计算区域中运动和物理边界条件的微分方程采用有限元方法，将振动波的偏微分方程简化为代数方程组运算；通过计算机模拟实现振动波的仿真。无限域中的人工边界，基础和地基之间的相关性如图1所示。从半无限介质中获取有限计算区域，考虑到压缩机基础和地基动力学的相互作用，建立了一个人工边界来模拟连续介质在切边界处的辐射衰减，最后对计算对象进行三维有限元分析。

弹性模量E=3.0×104N/mm2，泊松比ρ=0.2，阻尼比为0.0625，密度2.5×10-9t/mm3，发电机转子质量m=9.4t，压缩机转子质量m=7.35 t，工作速度v=3000r/min，频率f=50Hz；发电机的垂直和水平总干扰力（在每个干扰点均分）为20 k N，纵向干扰力为10kN；压缩机的垂直和水平总干扰力（在每个干扰点均分）为15 kN，纵向干扰力为7.5kN，垂直和水平干扰相差90°，而纵向和横向干扰相差相同。根据以上参数，使用ANSYS建立如图2所示的有限元模型。其中，压缩机被Mass21单元代替，梁和柱都被Beam188单元分散[4]。有限元模型的约束条件为柱脚是固结点。负载中包括基本重量、单位重量和设备干扰。单位设备的重量在功率计算和分析中用作附加质量。载荷施加点的位置如图3所示。图中黑色螺栓孔的位置就是载荷施加点的位置。在图3中，设备基础从左到右的动力设备是电动机和压缩机。

其中，压缩机被Mass21单元代替，梁和柱都被Beam188单元分散[4]。有限元模型的约束条件为柱脚是固结点。负载中包括基本重量、单位重量和设备干扰。单位设备的重量在功率计算和分析中用作附加质量。载荷施加点的位置如图3所示。图中黑色螺栓孔的位置就是载荷施加点的位置。在图3中，设备基础从左到右的动力设备是电动机和压缩机。（二）模型建立
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本文编号：2843721