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转子不平衡产生的原因是由于设计和结构方面的因素，再加上材质不均匀以及制造安装误差等原因，实际转子的中心惯性主轴都或多或少地偏离其旋转轴线。当转子转动时，转子各微元质量的离心惯性力所组成的力系不是一个平衡力系，形成了转子的不平衡。转子不平衡引起的振动是旋转机械里普遍存在的问题。
现代工业要求更高速的转子来获得更好的性能和更高的效率。然而，由于不平衡产生的离心力与转子转速的平方成正比，转速越高产生的离心力越大。不平衡引起的振动将使高速转子产生噪声，加速轴承、轴封等零件的磨损，降低机器的工作效率，严重时甚至会引起各种事故。由于这些原因，旋转机械的动平衡是工业生产所面临的重要问题。柔性转子作为典型的传动系统零件得到了广泛应用，但是柔性转子动平衡技术也一直困扰着工程技术人员。为此，本文主要通过ANSYS有限元分析软件对9盘柔性转子进行谐响应分析研究了其动力学特性，为柔性转子现场动平衡研究提供了理论依据。
如图所示，以实际高压水泵转子为原型，利用ANSYS软件建立了9盘转子有限元模型。分别应用Solid186单元和Combin14单元建立转子的三维实体有限元模型和4个弹簧阻尼单元模拟轴承支承�？悸堑街笮诚煊Ψ治隹焖傩�(可以设定较小范围内激振频率观察到转子高阶不平衡响应)将Combin14单元实常数设定偏低，降低了9盘转子的各阶固有频率，但这样并不影响分析结果。有限元模型的建立可为后续进行的模态分析和谐响应分析打下基础。
旋转机械的固有频率求解不同于非旋转体的固有频率求解。通过施加惯性载荷就必须考虑惯性力矩对其的影响。用ANSYS分析时，打开科里奥利力影响可以包含惯性力矩的影响，即考虑了陀螺效应的影响。考虑旋转作用的动力学方程可表示，M、C和K分别为结构质量、结构阻尼和结构刚度矩阵；Kc为旋转软化矩阵；G为由结构旋转产生的“阻尼”矩阵。如果通过命令(coriolis)考虑惯性效应，ANSYS会自动生成G矩阵并计算出惯性载荷产生的影响。
综合上述因素，利用ANSYS软件对9盘高压水泵转子的模型进行模态分析。通过分析得到了转子前四阶的固有频率值分别为17.802Hz、67.363Hz，131.28Hz和211.24Hz。通过计算仿真数据为下步谐响应分析以及现场试验提供了参考和理论依据。并验证了转子的动力学特性，为转子动平衡理论打下基础。
谐响应分析是确定一个结构在已知频率的正弦(简谐)载荷作用下结构响应的技术。分析的目的是计算出结构在不同频率下的响应并得到响应值(通常是位移或支反力)对频率的曲线。
将转子模型简化为如图所示的模型，以便于之后的加载力模拟和叙述。
通过在5盘加10N，1和9盘各加5N，2和8盘各加5N，3和7盘各加5N以及4和6盘各加5N的简谐激振力来观察轴承支反力随频率变化趋势。通过后处理结果可以观察到几种加力激振方式主要表现为一阶不平衡响应，而且加力越集中，在中间部位所表现出来的一阶不平衡响应越大。几种加力激振方式及支反力响应如表1所示。从表1中数据可以看出，以上几种加力激振方式主要激起了转子的一阶不平衡响应并且激振力处于5盘位置时支反力响应最大，从而可知一阶不平衡响应最敏感部位处于5盘。当转子存在一阶不平衡响应时，在5盘进行校正可以达到校正模量总和最小而平衡效果最大的目的。
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