基于LMS Test.lab的渦輪增壓器系統的模態分析
為了進行增壓器系統的動力學響應特性分析,需要對復雜的轉子系統以及增壓器殼體進行準確的有限元建模,從而保證計算結果的精確性。
2、增壓器轉子系統的模態分析
(1)實驗模態分析
選用比利時 LMS 公司的LMS TEST LAB 實驗模態分析系統,16 通道數據采集前端,江蘇聯能電子技術有限公司生產的LC-系列沖擊力錘和PCB 模態傳感器等。實驗采用錘激實驗法,加速度計固定于一點作為基準點,然后依次敲擊轉子系統上的相關試驗點。
實驗結果及分析見圖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 模態測試圖

圖2 一階水平彎曲模態 1606Hz

圖3 一階垂直彎曲模態1623Hz
根據轉子的CAD模型,采用Hypermesh進行了網格化分,中間直軸部分采用六面體單元,葉輪部分采用四面體單元,各部件之間采用節點相連。整個模型共劃分單元185217 個,節點78941 個。材料參數根據材料手冊選取,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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