Dokumentiertes einfreies lineares Modell · kein Geräteurteil
Dokumentiertes Punktmassen-Achsenfrequenz-Formular
Berechnen Sie das äquivalente ungedämpfte Eigenfrequenzmerkmal einer dokumentierten effektiven Punktmasse und einer linearen lateralen Steifigkeit am gleichen Freiheitsgrad. Das Ergebnis ist nicht automatisch die erste kritische Geschwindigkeit eines echten Rotors und ist keine ISO- oder API-Akzeptanzberechnung.
Äquivalentes ungedämpftes Punktmassen-Ergebnis
Direktes dokumentiertes Steifigkeitsmodell
ωn = √(keff/meff) rad/s
fn = ωn/(2π) Hz
NGleichung = 60fn Umdrehungen pro Minute
Das Verhältnis k/m hat die Einheiten (N/m)/kg = s−2; seine Quadratwurzel ist rad/s, wobei das Radiant dimensionslos ist. NGleichung ist nur die Drehzahl, deren 1× Frequenz f entsprichtn. Es ist keine Behauptung, dass ein tatsächlicher Rotor seinen ersten Antwortpeak bei dieser Geschwindigkeit haben wird.
Optionale ideale runde starrer Balkenhelfer
kBalken = CEI/L3
C = 48: Stützpunkt–Stützpunkt, zentrale Massen-/Lastaufnahme
C = 192: Fest–fest, zentrale Massen-/Lastaufnahme
C = 3: Fest–frei, Massen-/Lastaufnahme am freien Ende
Der Helfer leitet die statische Punktlaststeifigkeit aus den Euler–Bernoulli-Ausbiegungsformeln ab und verwendet dann die gleiche ein-DOF-Frequenzgleichung. Die Welle selbst wird als masselos behandelt; E, I und L sind konstant; und die Positionierung von Stützpunkt und Massenpunkt ist ideal. Die Berechnung wird nicht zu einer verteilten-Balken-Eigenfrequenzberechnung.
| Eingetragene Größe | Interne SI-Umrechnung | Grenze |
|---|---|---|
| lbm | 1 lbm = 0.45359237 kg genau | Masse, nicht Pfund-Kraft |
| N/mm | 1 N/mm = 1000 N/m | Lineare Steifigkeit |
| lbf/in | 1 lbf/in = 4.4482216152605/0.0254 = 175.126835246… N/m | Verwendet das Standard-Pfund-Kraft und das internationale Zoll |
| In | 1 in = 0.0254 m genau | L und d müssen die gleiche gewählte Einheit verwenden |
| GPa | 1 GPa = 109 Pa | E wird nicht aus einem universellen Materialvorgabe ausgewählt |
| ksi | 1 ksi = 1000 lbf/in² = 6,894,757.293168… Pa | Druck-/Spannungseinheit für E |
Die genaue Basis von Pfund und Zoll folgt dem NIST SP 811 Anhang B.8. Das Ändern einer Einheit löscht das betroffene numerische Feld und das vorherige Ergebnis, anstatt eine Zahl stillschweigend neu zu interpretieren.
NASA ein-DOF-Rotor-Grenze
NASA/CR—2004-213069, Disk Crack Detection for Seeded Fault Engine Test, präsentiert einen vereinfachten ein-DOF-Jeffcott-Rotor mit Diskusmasse M und Wellensteifigkeit ks. Es gibt ωcr = √(ks/M) und beschränkt diese Darstellung auf Einzel-Diskus-Anordnungen bei relativ steifen Lagern bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten nahe oder unterhalb der ersten Biegekritik. Der Bericht zeigt auch, dass die Antwort von der Geschwindigkeitsverhältnis und Dämpfung abhängt; er unterstützt nicht die Aussage der vorherigen Seite, dass die Schwingung „exponentiell“ wächst.
Veröffentlichte NPTEL-Rechenbeispiele nachgebildet
NPTEL/IIT Guwahati, Single-DOF Damped Rotor Model, examples 2.1–2.2, verwendet m = 10 kg und k = 100 kN/m, um ωn = 100 rad/s zu erhalten. Direkter Modus reproduziert 100 rad/s, 15.915494309… Hz und 954.929658551… U/min. Dies ist ein öffentliches Universitätsbeispiel für die ein-DOF-Beziehung, kein universelles Maschinenakzeptanzkriterium.
Herkunft des Balkenhelfers
MIT OpenCourseWare 2.080, Vorlesung über Strukturmechanik 5, gibt zentrale Punktlastverformungen PL³/(48EI) für ein Pin–Pin-Lager und, durch seinen clamped–clamped Punktlastausdruck, PL³/(192EI) in der Mitte. MIT 1.050 Übungsblatt 11 Referenzblatt gibt PL³/(3EI) für eine am Ende beladene Kante. Die Umkehrung von Verformung/Last ergibt die drei Hilfssteifigkeiten.
| Referenz | Verifizierter öffentlicher Status/Bereich am 13. Juli 2026 | Behandlung hier |
|---|---|---|
| ISO 21940-11:2016, Ausgabe 1; Änderung 1:2022 | Veröffentlicht; im Systematischen Überprüfungsstadium 90.20. Es legt Auswuchtverfahren und Unwuchttoleranzen für Wellen mit steifem Verhalten fest. ISO 1940-1:2003 wird als zurückgezogen und ersetzt angezeigt. | Es wird kein strukturelles Formel für kritische Geschwindigkeiten oder eine „unter 70%“-Regel für steife Wellen zugeschrieben. |
| ISO 21940-12:2016, Ausgabe 1 | Veröffentlicht und bestätigt 2025 im Stadium 90.93. Es betrifft das Auswuchten von Wellen mit flexibelstem Verhalten und stellt explizit fest, dass strukturelle Resonanzen und ihre Modifikationen außerhalb seines Bereichs liegen. | Keine Anspruchnahme, dass dieses Arbeitsblatt steifes/flexibles Verhalten klassifiziert oder die Auswuchtkonformität demonstriert. |
| API Std 610, 612 und 617 | The official API-Standards-Plan listet Std 610 Ausgabe 13 (29. Juni 2026), Std 612 Ausgabe 8 (1. November 2020) und Std 617 Ausgabe 9 (1. April 2022). API TR 684-1 Ausgabe 1 wurde 2019 veröffentlicht und Ausgabe 2 ist in Entwicklung. | Ehemalige universellen 115%/120% und ±20%-Behauptungen wurden entfernt. Exakte Anwendbarkeit und Trennungs-/Reaktionsklauseln bleiben NEEDS_LICENSED_SOURCE für das ausgewählte Gerät, die Ausgabe und den Vertrag. |
Ein echtes Welle-Lager-System kann mehrere laterale Modi haben. Eigenfrequenzen und Reaktion können sich aufgrund von Gyroskop-Effekten, Lager- und Dichtungskoeffizienten, Temperatur und Betriebszustand mit der Drehgeschwindigkeit ändern. Die kritische Geschwindigkeit hängt von einer Erregungsüberschneidung und Reaktion ab, nicht nur von einer statischen Festwellensteifigkeit geteilt durch die Scheibenmasse.
- Verwenden Sie ein kontrolliertes Massen-/Steifigkeitsmodell oder ein Finite-Elemente-Wellenmodell mit tatsächlichen Stationen, verteilter Welle-Masse, Scheiben, Kupplungen und Überhängen.
- Stellen Sie die Lager-, Stütz-, Gehäuse-, Dichtungs- und Flüssigkeitskoeffizienten mit ihrer anwendbaren Geschwindigkeits-/Last-/Zustandsabhängigkeit dar.
- Berücksichtigen Sie die Rotationsinertie, Gyroskopmomente, Scherformänderung und Anisotropie, wenn sie für das Modell relevant sind.
- Werten Sie die anwendbaren Erregungsordnungen in einem Campbell-Diagramm aus und berechnen Sie die gedämpfte Unwuchtauswirkung/Erzwungene Reaktion, wenn erforderlich.
- Validieren Sie bei Bedarf mit Hochfahrt/Abfahrt, modalen oder anderen kontrollierten Beweisen und wenden Sie die lizenzierten Geräte-/Projektakzeptanzkriterien an.
Die optionale Erzwungengeschwindigkeitsausgabe berichtet nur r = NErregung/NGleichung und ΔN = NErregung - NGleichung. Sie konvertiert bewusst keine der Zahlen in „OK“, „Vorsicht“, „Gefahr“, „sicher“ oder „unsicher“.
| Ehemaliger Inhalt oder Verhalten | Problem und Korrektur |
|---|---|
| „Rayleigh-Methode“ und verteilte Massenfähigkeit | Der Code verwendete nur √(k/m) mit einer Punktmasse und drei statische Steifigkeitsformeln; es wurde keine verteilte Welle-Masse oder Rayleigh-Quotient implementiert. Der Ersatz nennt das tatsächliche Punktmassem-Modell. |
| Ergebnis als erste kritische Geschwindigkeit gekennzeichnet | Das Modell kann die erste kritische Geschwindigkeit eines echten Welle-Lager-Dichtungs-Systems nicht feststellen. Es berichtet nun einen äquivalenten ungedämpften Geschwindigkeitsfrequenzmarker. |
| Universelle ±20%/±40% Gefahren-, Vorsicht- und OK-Zonen | Es gab keine kontrollierte Quelle oder Maschinenbereich, die diese Urteile unterstützten. Sie wurden entfernt; der optionale Vergleich ist rein arithmetisch. |
| Universelle API 610/612/617 Prozentsatzbehauptungen | Ausgabe, Gerätebereich, Klausel und Betriebsdefinition waren nicht kontrolliert. Exakte Kriterien werden nicht erraten und sind als NEEDS_LICENSED_SOURCE markiert. |
| „Steife Welle typischerweise unter 70% der kritischen“ in Zusammenhang mit ISO-Auswuchtung zugeschrieben | ISO 21940-11/-12 behandeln Auswuchtverhalten; der öffentliche ISO 21940-12-Bereich schließt strukturelle Resonanzen aus. Die nicht unterstützte Abkürzung und der zurückgezogene ISO 1940-Label wurden entfernt. |
| Stahl/Stainless/Aluminium-Modul-Voreinstellungen | Der Elastizitätsmodul hängt von dem kontrollierten Material, Legierung, Zustand und Temperatur ab. Der Ersatz erfordert einen dokumentierten Wert und hat keine autoritär aussehende Voreinstellung. |
| Textbeispiel 6029 N/mm, 448.2 rad/s, 4280 U/min | Die eingegebenen Werte des früheren Codes ergaben 6040.049… N/mm, 448.703… rad/s und 4284.804… U/min, sodass Text und Code nicht übereinstimmten. Das neu veröffentlichte Beispiel wird vom gleichen überprüften Modell generiert und unabhängig getestet. |
| „Schwingungen verstärken sich exponentiell“ | Die standardmäßige gedämpfte ein-DOF-Reaktion ist eine rationale Funktion des Frequenzverhältnisses und der Dämpfung, nicht exponentielles Wachstum. Die irreführende Formulierung wurde entfernt. |
| Standardwerte, Voreinstellungen, automatische Berechnung, teilweise Analyse und persistenter Zustand | Die Seite konnte eine anscheinend autoritäre Antwort ohne kontrolliertes Modellprotokoll ausgeben. Sie startet nun leer, validiert vollständige endliche Eingaben, erfordert Herkunft und Bestätigung und berechnet nur bei explizitem Absenden. |
