计算机应用 Campater Applicarian
往复压缩机曲轴扭振计算软件的开发与应用詹科，余小玲
（西安交通大学能源与动力工程学院，陕西西安710049）
[摘要]：利用VisualBasic6.0和MATLAB混合编程技术开发了往复压编机轴系报振计算程序。该程序能够进行曲轴扭振的模态计算和动态响应计算，同时，还可以进行压缩机动力计算。其中，对自由振动采用了传递矩阵法；对强迫振动，则在考虑转速波动对激振力影响的基础上，采用了瞬态动力学的计算方法。通过对相关实例进行分析和结果对比，验证了该程序的可行性及工程实用价值。
[关键词]：往复压缩机；曲轴；报转振动；计算软件
中图分类号：TH457
文献标志码：A
文章编号：1006-2971(2014)02-0045-04
Development and Application of Torsional Vibration CalculationProgram forReciprocating
CompressorCrankshaft ZHAN Ke,YU Xiao-ling
(School of Energy and Power Engineering,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China）
Abstract:A calculating program for torsional vibration of the reeiprocating compressor crankshaft was developed by using the Visual Basic 6.0 and MATLAB mixed programming technology.This program can be used to accomplish the modal analysis and dynamic re-sponse analysis of the crankshaff,as well as the dynamic caleulation of the compressor.ln this program,transfer matrix method was adopted for the free vibration,and transient dynamic analysis method considering the impact of speed fluctuation on the excitation force was used for the forced vibration.Through the analysis and result comparison of related examples,the feasibility and the engi-neering application value of this program was verified.
Key words : reciprocating compressor; crankshaft; torsional vibration; program
1引言
近年来，大型往复压缩机曲轴的扭振问题已成为往复压缩机领域内较为突出的问题，国内多起大型压缩机在运行过程中发生曲轴断裂和连续烧瓦现象！，使压缩机的曲轴扭振更加引起了人们的重视。美国石油学会API618标准(2)规定，供应商应对6列及以上的往复压缩机的全套传动装置进行扭转振动分析。因此，在压缩机正式投人运行之前，必须对压缩机的曲轴进行扭振分析，以
校验压缩机曲轴是否满足相关的技术指标。收稿日期：2013-08-01
基金项目：国家自然科学基金（51106121）图2014年02期（总第244期）
传统扭振计算方法是当量系统分析法围，但此
方法在求解的过程中具有一定的局限性。随着有限元技术的发展，相关学者借助了一些大型商业软件来更加精确，更加全面地求解曲轴的模态和瞬态应力等。本文作者围曾使用了ANSYS对曲轴进行了模态分析，以此判断曲轴是否会发生共振。许增金等[1.5]通过在ANSYS中对曲轴施加动态载荷，来求解曲轴的扭转振幅和扭转应力，从而比较全面地分析了扭振对曲轴的影响。相对于扭振当量系统的分析方法，有限元法可以考虑到各种实际情况对曲轴扭振的影响，也可以更加精确地求解曲轴各截面的应力，但是此方法在使用过程中也有些不足：其一，由于大型商业软件本身操
压缆机技术45 eesa