《表3 两种模型临界转速计算结果》

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《转动惯量比对飞轮转子系统稳定性影响》

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将三维模型模型a和模型b导入SAMCEFRotor软件中，在SAMCEF Field环境下，用Rotor Dynamics模块进行分析，为确保转子各部件在工作中不发生松动，所有部件间连接方式采用glue，同时在转子两端添径向轴承的约束，位移刚度系数设置为40，由于飞轮储能系统采用立式结构，可以忽略轴向的扰动，设置轴向位移约束为0，为了平衡时间、计算量、精度三者关系，采用四面体网格自由划分网格，大小为8mm。仿真分析后，得到两种模型的频率与转速的关系曲线compbell图，通过坎贝尔图求得各阶临界转速，如表3所示。其中模型（b）的各阶临界转速都高于模型（a）。有限元动力学仿真分析后得到各阶涡动频率振型，结果如图4～图6所示。通过一阶正向涡动振型图4可以看出，模型a最大振幅为1.00mm，轮毂处振幅在（0.6～0.7)mm范围内，左端磁轴承支承处振幅在（0.2～0.4)mm范围内；模型b最大振幅为1.36mm，轮毂处振幅在（0.95～1.36)mm范围内，在左端磁轴承支承处振幅在（0.68～0.95)mm范围内；综上所得，模型b在一阶临界转速下的最大振动幅度比模型b高约36%，整体的稳定性也是模型a优于模型b。