朱呈祥，沈景凤

(上海理工大学 机械工程学院，上海200093)

基于Matlab和Adams的超速机柔性轴系仿真

朱呈祥，沈景凤

(上海理工大学 机械工程学院，上海200093)

在通用型机械强度超速试验机的柔性系统中，柔性轴在高转速下会出现变形过大的问题，影响试验结果的准确性。结合以往设计经验，在理论研究的基础上，利用有限元法和拉格朗日方程建立柔性轴系运动方程，运用Matlab求解出相应的质量矩阵、刚度矩阵，得出了柔性轴系在瞬态和稳态情况下的运行情况。并利用Adams进行柔体动力学分析，得出在瞬态和稳态情况下柔性轴系的运行情况与理论计算结果进行对比，其结果基本一致，验证了理论计算和系统柔性仿真的正确性。

柔性轴系;newmark-β;Adams;柔性仿真

超速试验机是一种用来检测材料性能及机械结构设计是否合理的机器[1]，超速试验机中的柔性轴系起到通过旋转方式传递能量的作用，在实际试验过程中，当柔性轴振动过大时，极端情况下会出现断裂的情况，对人员安全和试验结果的准确性造成影响[2]。本文在综合考虑超速机柔性轴、弹性支撑的情况下，利用有限元与多体动力学知识建立起系统的动力学模型和动力学方程，并且利用Matlab进行数值求解，利用Adams建立整个系统的柔性体模型并对模型进行仿真，对结果曲线进行对比和分析，验证了推导出的动力学方程。

1 柔性转子系统模型

1.1 模型建立

关于转子系统的研究是在Jeffcott模型的基础上进行，主要研究思路包括考虑轴的质量、惯性和扭转刚度，另外一些研究则集中在转子的支撑上，在以上研究的基础上综合考虑柔性轴的扭转、弯曲和弹性支撑的情况下，研究柔性轴系的动力学响应[3]。……