受彎矩和離心力載荷的芯軸的模態和靜力學分析
月球空間站是我國載人航天工程的一個重大項目,是我們建立的從近月軌道到月球的一個跳板和外太空基地,是建立月球基地的基礎,具有重大的戰略意義。而控制空間站姿態的調整和穩定系統是其核心系統,而具體的執行機構就是控制力矩陀螺,通過在力矩和角動量的交換,以實現空間站姿態調整和穩定的目的。
現對控制力矩陀螺中的高速軸系中的芯軸進行模態和靜力學分析,芯軸模型如下圖所示:

1.首先定義零件材料,不銹鋼

2.然后選擇靜力學分析 線性材料的
3.接著設定軸的兩端軸承內圈鏈接部位為固定端,作為簡支梁模型考慮,施加重力、9000rpm的離心力和一個300Nm的彎矩,以及80攝氏度的溫度場作為熱固耦合分析。
4.查看分析結果,可以查看形變位移大小,可以觀看動畫,看各個位置的位移變化。
還可以看應力變化,以及各個方向上的應力,也可以觀察某一點的應力大小,和指出應力最大和最小點,這些都對于了解產品特性和改進產品設計起到積極作用。
5.最后是模態分析,我選擇了分析前九階,模態主要與物體的質量和剛度有關,其設計目的是避免與其他零件或者轉動件或者電路控制的頻率接近,而引起共振。
總體而言,simsolid 進行基本的仿真模擬,滿足設計師的要求,不需要前處理,分析結果很快也很準確,特別是對于大型裝配體而言,其優點顯得更加突出,這里只是以零件舉例,因為裝配體由于規定原因不適合在公開場合發表。這是相對于Workbench 而言的。不需要多目標和多物理場下的非力學仿真,真不需要動用ansys,太麻煩。 針對力學仿真方面,多目標優化可能還需要用到ansys。
對于PTC creo7.0而言,simsolid在速度、準確性上體現不出優勢了,creo7.0的simulation live 其實就是ansys的discovery live的閹割版,可以計算流體力學、力學、熱學的問題,包括這幾個物理場的多物理場仿真,但是不能多目標優化,也不能什么格式上來就用,這一點比simsolid不方便 。
綜合來說,我很喜歡simsolid,基本摒棄ansys workbench啦。
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