Fundamental Eigenfrequency of a Rotating Blade
Application ID: 9288
The eigenfrequencies of a rotating blade are studied in this benchmark. It shows how stress stiffening and the combined effect from stress stiffening and spin softening affects the fundamental eigenfrequency.
High rotational speed in rotating machineries can result in centrifugal forces of considerable magnitude. The forces induced by the rotation give rise to two counteracting effects: stress-stiffening and spin-softening (or centrifugal softening). The former is caused by the stationary stress field created by the centrifugal force and acts to increase the stiffness of the body, and so increase its resonance frequencies. At the same time, any radial displacement away from the axis of rotation increases the centrifugal force, while motion toward the axis decreases it. This application shows how the combined effect from stress-stiffening and spin-softening affects the fundamental eigenfrequencies of a blade attached to a rotating shaft. The eigenfrequencies obtained from the model are compared to analytical solutions.
The model also illustrates how to add the effect of Coriolis forces. Furthermore, a parametric study is performed to evaluate the effect of the angular velocity of rotation on the eigenfrequencies of the blade. The result is represented in the form of a Campbell diagram.

この model の例は, 通常次の製品を使用して構築されるこのタイプのアプリケーションを示しています.
ただし, これを完全に定義およびモデル化するには, 追加の製品が必要になる場合があります. さらに, この例は, 次の製品の組み合わせのコンポーネントを使用して定義およびモデル化することもできます.
- COMSOL Multiphysics® and
- either the 音響モジュール, MEMS モジュール, マルチボディダイナミクスモジュール, or 構造力学モジュール
アプリケーションのモデリングに必要な COMSOL® 製品の組み合わせは, 境界条件, 材料特性, フィジックスインターフェース, パーツライブラリなど, いくつかの要因によって異なります. 特定の機能が複数の製品に共通している場合もあります. お客様のモデリングニーズに適した製品の組み合わせを決定するために, 製品仕様一覧 を確認し, 無償のトライアルライセンスをご利用ください. COMSOL セールスおよびサポートチームでは, この件に関するご質問にお答えしています.