工程計算方法；軸；強度；剛度；振動；臨界轉速
關注創建者：博集華仿 創建時間：2019-03-11
工程計算方法；軸；強度；剛度；振動；臨界轉速的視頻教程
汽車電驅動系統ANSYS仿真高級實戰：國標合規仿真、復雜模型處理、多物理場耦合分析等核心技能
第7講：剛度分析：復雜模型螺栓預緊快速批量處理方法及網格劃分 第8講：剛度分析：基于螺栓連接的電驅動系統多剛度耦合分析與性能評估 第9講：臨界轉速共振計算及評估：軸承單元建立、臨界轉速精確計算與共振風險評估 第10講：撓度分析：電機軸撓度精確分析、簡支梁行為模擬、軸承單元與通用連接副注意事項 第11講：過盈配合分析：電機軸過盈配合分析、最佳過盈量尋優方案與力矩傳遞性能評估 第12講：掃頻振動分析
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Ansys電機軸-結構CAE-培訓課程
包含撓性軸和剛性軸臨界轉速，考慮材質，鐵芯，磁拉力，軸承的影響，測試與案例；轉子動力學分析過程，坎貝爾圖，轉子穩定性評估，不平衡力作用下的諧波響應；計算撓度，筋板軸設計；評估軸的強度，軸上關鍵圓角尺寸設計；考慮皮帶輪來計算許用徑向力；評估軸的疲勞強度，不同斷軸位置的案例分析；聯軸器松動對軸強度的影響，斷軸案例分析；計算軸的扭轉剛度，計算扭振頻率；計算鐵芯熱套所需的最低溫度，以及能承受的扭矩等。
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三、挑戰與注意事項
· 權重因子的敏感性：不同的權重分配會導致截然不同的拓撲結構，需要根據工程目標進行多次試算和調整。
· 模態頻率約束：有時為了控制NVH（噪聲、振動與平順性）性能，需要在優化中加入頻率約束（如一階模態頻率>某個值）。
· 應力約束：柔度優化不能直接控制應力，最優剛度設計可能存在應力集中。
屈服強度是材料從彈性變形進入塑性變形的臨界點。拉伸過程中，材料在屈服點之前僅產生彈性變形；過了屈服點則進入塑性階段，產生永久不可恢復的變形。塑料材料由于韌性較差，拉伸試驗中基本沒有明顯的屈服階段，工程設計中常以產生0.2%殘余應變時的應力作為條件屈服極限。
抗拉強度是材料應力值的極限點，超過此值材料即被判定破壞失效。
過程中，工程師會使用結構、運動學、計算流體力學（CFD）和熱仿真軟件包，例如Ansys Mechanical結構有限元分析軟件，該軟件利用有限元分析（FEA）方法對機械設計的各個方面進行仿真。他們施加力、加速度、沖擊、振動和溫度變化等環境載荷，并計算裝配體的響應情況。
準確計算這種收縮率是像一鑫精密這樣經驗豐富的制造商的“秘訣”。
2. 硬加工（燒結后）
加工完全燒結的陶瓷是真正的陶瓷CNC加工。它緩慢、昂貴，并且需要金剛石研磨。然而，這是實現 ±0.001mm 公差和 Ra 0.1μm 表面光潔度的唯一方法。這是用于關鍵配合表面和高精度組件的方法。
對接拉伸測試簡介
膠粘對接接頭的拉伸強度測試是評定膠粘劑在正拉應力下粘接性能的關鍵方法，核心原理為將基材對粘，沿粘接面軸向施加拉力，直至試樣粘接層或基材失效，如圖1所示。該測試可精準復刻對接結構件承受垂直于粘接面拉力的實際工況。通過公式（1）計算抗拉強度 σ（MPa），其中Fmax為最大破壞載荷（N），A為粘接面積（mm2）。
一期一會 | 什么是電機？3個月前
該工具采用嵌入式2D有限元分析（FEA）、分析計算和等效電路方法來分析電磁性能。它還有助于優化電機的冷卻系統，以最大限度地降低機械應力以及噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）響應。
Ansys Mechanical結構FEA軟件和Ansys Fluent流體仿真軟件：為電機的物理設計提供更詳細和定制的后處理仿真。
應用案例
下面使用漢航NTS.LAB Link軟件中的模型修改模塊來介紹結構動力修改逆問題分析方法在工程中的應用。
（1）在漢航NTS.LAB Link中導入有限元模型，選擇“動力學分析”模塊，計算原結構的模態頻率和模態振型。
通過拓撲優化、尺寸優化或形狀優化，在保證強度與剛度滿足要求的前提下，減少材料使用，實現輕量化設計。此外，振動特性的分析結果有助于避免共振，確保輕量化后的機械手臂在高速運動中仍具備良好的動態性能與穩定性。
在工程上屈曲分析的主要目點是計算結構在軸向壓力或彎曲荷載作用下發生屈曲失效的臨界載荷值，從而判斷當前設計是否安全。
2.3 屈曲分析的方法
屈曲分析有多種方法：
2.3.1 非線性屈曲分析
非線性屈曲分析是將力隨著位移的關系表達出來，直到能看出哪點是臨界載荷，臨界載荷時位移增加時，力將不再增加，反而下降，也就是臨界載荷就是載荷Vs位移曲線上的馬鞍點位置。
因此，優化過程只考慮整體結構的剛度特性，遵循剛度設計強度校核的設計原則。整個優化過程中關鍵的處理過程包括：1、工況的選擇；2、動態載荷提取；3、拓撲優化設置。
3.1 工況選擇
如第1章所述，座椅的性能分析工況包括靜態剛強度、模態、動態沖擊等數十種工況。在拓撲優化分析過程中，需要考慮優化效率和優化效果。包括優化迭代計算時間，收斂情況及優化結果合理性等。
