abaqus齒輪模態(tài)仿真的案例
基于ABAQUS的直齒圓柱齒輪模態(tài)分析
齒輪是依靠齒的嚙合傳遞扭矩的輪狀機械零件。齒輪通過與其它齒狀機械零件（如另一齒輪、齒條、蝸桿）傳動，可實現(xiàn)改變轉速與扭矩、改變運動方向和改變運動形式等功能。在工作過程中，齒輪可能會由于機械振動而產生噪聲，這樣會降低齒輪的嚙合精度和傳遞效率，從而影響齒輪的壽命。
本文以ABAQUS有限元分析軟件為平臺，對齒輪進行模態(tài)分析，提取了前6階固有頻率與振型，通過不同材料和腹板倒角的齒輪選擇，對固有頻率與振型變化趨勢的分析，為齒輪的結構設計和優(yōu)化及提供了設計依據(jù)，同時為進一步的動力學分析奠定了基礎。
模態(tài)分析的基本理論
模態(tài)是機械結構的固有振動特性，指結構在各頻率下的動態(tài)響應，一個系統(tǒng)的動態(tài)響應是其若干階模態(tài)振型的綜合。對于一般的多自由度系統(tǒng)來說，運動都可以由其振動的模態(tài)來合成，有限元的模態(tài)分析就是建立模型模態(tài)進行數(shù)值分析的過程，其運動微分方程是
式中，[M] 為質量矩陣，[C] 為阻尼矩陣，[K] 為剛度矩陣；X(t) 為系統(tǒng)各點的位移響應向量；F(t) 為系統(tǒng)各點的激勵力向量。
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齒輪是最常用的零部件之一，起到了傳遞扭矩的作用。為了研究齒輪固有頻率和振型的影響因素，改善齒輪的動態(tài)特性，齒輪通過與其它齒狀機械零件（如另一齒輪、齒條、蝸桿）傳動，可實現(xiàn)改變轉速與扭矩、改變運動方向和改變運動形式等功能。
本文運用SolidWorks 三維建模軟件建立齒輪建模，并運用ABAQUS和振動分析理論對模型進行模態(tài)分析，用Lanczos算法提取固有頻率，得到齒輪的模態(tài)和振型，為優(yōu)化齒輪的結構設計提供支持。
本文以ABAQUS有限元分析軟件為平臺, 對齒輪進行模態(tài)分析, 提取了前6階固有頻率與振型, 通過不同材料和腹板倒角的齒輪選擇，對固有頻率與振型變化趨勢的分析, 為齒輪的結構設計和優(yōu)化及提供了設計依據(jù), 同時為進一步的動力學分析奠定了基礎。
模態(tài)分析的基本理論
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1.基本理論
模態(tài)是機械結構的固有振動特性, 指結構在各頻率下的動態(tài)響應, 一個系統(tǒng)的動態(tài)響應是其若干階模態(tài)振型的綜合。
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最新版的不用這么麻煩了，在Abaqus/CAE 2020中已經支持直接定義Abaqus/Explicit General Contact的初始狀態(tài)調整，可以非常方便地消除網格的初始穿透。
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