质量、壳体附加质 量、液体禪合质量Ξ部分质量，W准确建立带液态工作介质的立式多级离屯、累转子系统动 力学有限元模型。根据所构建的动力学模型进行"湿态"临界转速和振型计算分析，使得设 计的离屯、累的工作转速范围与临界转速区域满足一定的隔离裕度动力学设计要求，有效减 少了立式多级离屯、累转子实际运行过程中的振动故障。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明的流程图。
[0024] 图2是带液工况下立式多级离屯、累中转子、壳体与液态工作介质几何结构模型示 意图。
[0025] 图3是本发明一个具体实施例构建的立式多级离屯、累和电机系统几何模型工程示 意图。
[0026] 图4是本发明一个具体实施例构建的"干态"下立式多级离屯、累和电机系统动力学 有限元模型示意图。
[0027] 图5是本发明一个具体实施例构建的带液工况下立式多级离屯、累和电机系统动力 学有限元模型示意图。
[0028] 图6是本发明一个具体实施例的带液工况下立式多级离屯、累转子系统第一阶临界 转速示意图。
[0029] 图7是本发明一个具体实施例的带液工况下立式多级离屯、累转子系统第二阶临界 转速示意图。
[0030] 图8是本发明一个具体实施例的带液工况下立式多级离屯、累转子系统第Ξ阶临界 转速示意图。
[0031] 图9是本发明一个具体实施例的带液工况下立式多级离屯、累转子系统第一阶能量 分布示意图。
[0032] 图10是本发明一个具体实施例的带液工况下立式多级离屯、累转子系统第二阶能 量分布示意图。
[0033] 图11是本发明一个具体实施例的带液工况下立式多级离屯、累转子系统第Ξ阶能 量分布示意图。
[0034] 图1中：1-轴承2-轴3-诱导轮4-叶轮5-套6-盘7-穀8-轴承。
【具体实施方式】
[0035] 为了更清楚明白阐述本发明的建模方法，建模方法通过具体实施例说明；此处所 描述的具体实施例仅仅用W解释说明本发明而不是对本发明的限制。下面结合附图对本发 明作进一步的说明。
[0036] 如图1所示，本发明一种带液工况下立式多级离屯、累动力学建模的方法，包括如下 步骤：
[0037] (1)立式多级离屯、累包括转子、叶片、叶轮、机壳，转子和壳体间是质量不可忽略的 液态工作介质；为有效快速建立离屯、累中工作介质几何结构模型，模化时将叶轮叶片等效 为集中质量。结合累的构件机壳、叶片、转轴结构的空间位置，不考虑叶轮、叶片的几何形 状，忽略工作介质与叶轮之间的内部作用力，采用规则的圆锥体分别对壳体、转子、工作介 质进行等效模化。其中，液态工作介质充满在转子、壳体间的环形空间，根据转子、壳体直径 确定模化环形空间的内、外径，构建立式多级离屯、累转子、壳体与工作介质几何结构模型。 建立立式多级离屯、累内部液态工作介质几何结构模型如图2所示，其中，Ri为模化环形空间 的内半径，R2为模化环形空间的外半径。
[0038] (2)叶轮中的工作介质会随着累的叶片旋转而流动，工作介质由于存在粘滞性，在 离屯、力的作用下导致环形中不同径向位置处液态质点的速度不一致，根据运种速度差异性 对简化的环形空间工作介质质量进行分解，分解为转子附加质量、壳体附加质量、液体禪合 质量Ξ部分质量，并确定转子附加质量、壳体附加质量、液体禪合质量的计算表达式；
[0042] 其中，P为工作介质的密度，扣为模化环形空间的内半径，化为模化环形空间的外半 径，L为模化环形空间的长度。
[0043] (3)将立式多级离屯、累转子沿轴线方向划分为相应的圆盘、轴端和支承单元，支承 和联轴器处约束分别用弹黃和阻尼器表示，在确定转子附加质量、壳体附加质量、液体禪合 质量的计算表达式的基础上，分别对离屯、累转子的圆盘、轴端和支承进行受力分析，建立的 立式多级离屯、累转子系统整体动力学方程为：
[0046] 1^3"干态"下转子系统惯性矩阵;(：^考虑流体作用的系统阻尼矩阵;1(^3考虑流体 作用的系统刚度矩阵；Q为考虑流体作用的系统激励力矩阵;Gi为考虑巧螺作用的阻尼矩 阵；zW,'由轴段单元惯性矩阵及圆盘单元惯性矩阵形成；由轴段单元阻尼矩阵< 及圆盘单元阻尼矩阵玲形成； < 由轴段单元阻尼矩阵咚及圆盘单元阻尼矩阵軒形成， 技，技，U分别为系统的加速度、速度、位移响应。m为液态工作介质附加质量矩阵，通过矩阵 m对转子附加质量、壳体附加质量、液体禪合质量进行描述：
[0050] 其中，P为工作介质的密度瓜为模化环形空间的内半径，化为模化环形空间的外半 径，L为模化环形空间的长度。
[0051] (4)根据立式多级离屯、累转子物理结构实际尺寸和质量参数，结合立式多级离屯、 累转子的轴、叶轮、穀、套的密度、剪切模量、弹性模量和滚动轴承刚度值，构建"干态"下立 式多级离屯、累转子系统动力学有限元实体模型；其中对于叶轮、穀、套等非圆锥体构件，可 通过Pro/E软件分析得到它们的质量、转动惯量、重屯、位置参数，根据其重屯、位置来确定它 们在轴上的具体位置，W刚性圆盘形式来施加等效的质量和转动惯量参数;对"干态"下立 式多级离屯、累转子系统动力学有限元实体模型进行静力学分析，得到的转子长度、质量、支 承跨距数值与设计值对比，按照误差在5%范围W内的准则，对"干态"下立式多级离屯、累转 子系统动力学有限元实体模型的几何参数进行验证；
[0052] (5)基于步骤(1)构建的立式多级离屯、累中工作介质几何结构模型和步骤(3)所得 到的带液工况下立式多级离屯、累转子动力学方程，将通过转子附加质量，壳体附加质量和 液体禪合质量计算表达式计算所得转子附加质量，壳体附加质量和液体禪合质量作为约 束，施加在步骤(4)建立的"干态"下立式多级离屯、累转子动力学有限元模型上，从而构建出 带液工况下立式多级离屯、累转子系统有限元动力学模型。
[0053] 下面结合实施例具体阐述：
[0054] 步骤1:根据立式多级离屯、累转子系统工程示意图，如图3所示。确定累转子系统的 结构尺寸，结合表1所示的各零件的物理参数，对转轴、叶轮、联轴器、轴承关键零部件进行 模化处理，构建"干态"下立式多级离屯、累转子系统模型如图4所示，具体模化步骤如下所 述。
[0055] 表1立式多级离屯、累转子系统各零部件的物理参数
[0化6]
[0057] (a)选取左端轴的左端面为基准平面，通过设置节点划分相应轴段，将轴系离散化 为圆柱或锥形。
[0058] (b)对于刚性联轴器，可将其作为轴段来考虑，具体参数可结合理论分析或实验测 试获取。
[0059] (C)对于叶轮、穀、套等非圆锥体构件，可通过Pro/E软件分析得到它们的质量、转 动惯量、重屯、位置参数，根据其重屯、位置来确定它们在轴上的具体位置，W刚性圆盘形式来 施加等效的质量和转动惯量参数。此模型中的节点8、11、14、17、20、23、26、29、32、35、38分 别为各级叶轮重屯、位置，各级叶轮位置即叶轮重屯、到基准平面的位置。
[0060] (d)由于滚动轴承内圈与轴颈间间隙非常小，属于刚性接触，阻尼比非常小，故将 其模化为刚性支承，滚动轴承的刚度值通过实验或者经验公式的估算的方式获得。轴承位 置的确定参照各自轴承中截