abaqus轉軸仿真
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
abaqus轉軸仿真的視頻教程
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本系列切削仿真視頻以軍工和刀具企業的應用場景為切入點，包括了常見的車削、銑削和鉆削等工藝方式，同時凝聚了切削仿真中的失效、接觸以及網格等關鍵核心技術，在此基礎上又對顆粒復材以及薄壁件的切削仿真過程進行了整體和局部的充分展示，相信能對高校和企業的切削工藝研發課題起到一定的促進作用。
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abaqus轉軸仿真的實例教程
綜上，電機的6倍頻徑向電磁力通過氣隙磁場作用于壓縮機轉軸，進而引起轉軸的振動噪聲問題。
1.3 轉軸彎曲模態分析
電機模態頻率是電機機械振動設計中的重要參數，在設計中應避免電機的模態頻率與徑向電磁力的頻率一致或接近發生共振[7-8]，從而引發振動噪聲問題。為此，對壓縮機電機的轉軸模態進行有限元仿真及試驗測試，所得結果如圖7～8所示。
圖7 轉軸彎曲模態振型
圖8 轉軸固頻測試結果
通過對比可以發現：壓縮機轉軸在368 Hz（仿真結果：364 Hz）存在1階彎曲模態，這與60 Hz運行頻率下電機的6f徑向電磁力頻率非常接近。因而，初步判斷電機轉軸的6倍頻振動噪聲問題由6f徑向電磁力與轉軸的1階彎曲模態發生共振導致。
1.4 轉軸振動特性分析
1.4.1 轉軸振動特性仿真分析
為進一步明確轉軸在6f徑向電磁力與1階彎曲模態共振狀態下的振動特性，將仿真得到的6f徑向電磁力加載到轉軸有限元模型上，通過計算得到轉軸的振動時間歷程曲線（如圖9）及軸心軌跡曲線（如圖10）。
圖9 轉軸振動時間歷程曲線
圖10 轉軸軸心軌跡
由圖9、圖10中可以看出：轉軸時域振動信號在1倍頻周期信號的基礎上疊加了6倍頻周期分量，同時轉軸的軸心軌跡在空間上呈“七瓣星形”分布。這種現象均與6倍頻周期振動的擾動有關。
1.4.2 轉軸振動特性試驗驗證
為驗證上述仿真分析的準確性，本文將壓縮機曲軸主軸段加長以便主軸段高出定子，同時在主殼體上互相成90度角的兩個位置布放電渦流傳感器用以測試轉軸加長段的運動狀態，具體測試方案如圖11所示。
圖11 測試方案
對壓縮機60 Hz運行時轉軸的振動信號進行測試，得到轉軸振動的時間歷程曲線和軸心軌跡曲線如圖12～13所示。
展開 圖3 扇形截面設計
3 仿真驗證
3.1 模型構建
根據渦旋壓縮機結構和功能原理，在 CREO 環境下建立轉軸系統仿真模型。在偏心主軸上裝配動渦盤和平衡鐵時，按照動平衡設計結果確定平衡鐵的安裝位置和初始相位。通過接口程序將三維 CAD 模型送入 ADAMS/View 環境，分別定義各零部件的材質屬性和約束條件，建立如圖 5所示的轉軸系統仿真模型。
圖5 轉軸系統仿真模型
3.2 動力學仿真
為偏心主軸設置旋轉驅動，令電動機輸入轉速為 3 600 r/min，即渦旋壓縮機主軸每秒轉動為 60 轉，將其轉化為弧度可得到主軸角速度ω = 377 rad/s。仿真時間設置為 0.1 s。考慮重力影響，運行動力學仿真計算過程。通過數據后處理獲得平衡鐵質心位移曲線，如圖 6 所示，分析可知，平衡鐵Ⅰ和Ⅱ的質心位移按照正弦簡諧規律變化，且曲線初始相位一致，其位移幅值分別為 60 和 67.5 mm，與平衡鐵質心回轉半徑設計參數 r1，r2 一致。
圖6 平衡鐵質心位移曲線
基面Ⅰ和基面Ⅱ位置的平衡鐵速度仿真曲線如圖 7，8 所示，由圖分析可知，當轉軸系統以 3 600 r/min 運轉時，平衡鐵質心速度的大小和方向均隨時間呈周期性變化，且曲線光滑、無明顯波動現象，符合轉子動力學設計要求和速度規律。
展開 1.1.引言
autoSHPB_2.2是基于Abaqus開發的分離式霍普金森壓桿（SHPB）全流程自動仿真插件，具備在插件界面設置好參數后，一鍵全流程仿真，無需手動輔助，自動完成幾何-網格-材料-接觸設置-載荷-場輸出-歷史輸出等流程。
對于零基礎的初學者，本插件可以避免前期花費大量時間的學習Abaqus相關流程，可以基于根據自己的需求先行獲得仿真結果完成主要目標，然后再根據插件生成的CAE文件慢慢學習體會SHPB仿真流程，提高學習效率。
對于非初學者，本插件可以快速調整模型參數和工況設置，短時間內進行大批量SHPB仿真工作，極大提高效率。
由于Abaqus版本變化，附件提供兩個版本插件分別適用Abaqus2016~Abaqus2021，和Abaqus2022~Abaqus2025。使用教程見本文底部視頻。
展開 本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結構進行壓縮仿真模擬，同時為減小計算量，采用梁單元模擬點陣結構，壓頭設置為剛性面，添加質量縮放，加快運算速度，為點陣結構壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實體，然后對實體進行處理，得到點陣單胞點陣結構。
b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作，得到單胞BCC點陣結構，接下來進行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設置參考點，模擬萬能試驗機壓頭，剛性單元不參與計算，不影響計算結果，加快運算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗進行裝配，從上到下依次為壓板-點陣-壓板。
3.設置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應力應變值見下表所示。
設置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設置。
4.設置分析步Dynamic,Explicit，時間設置為5s，以每秒1mm的速度進行壓縮模擬，開啟質量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計算相應的應力-應變曲線。
5.設置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數為0.3，設置通用接觸。
以下部分為付費部分
展開 Abaqus 三維鉆孔仿真案例教學 ￥29.99
<h2>1、 引言</h2><p>本教學圍繞機械加工中的鉆孔工藝，借助 Abaqus 有限元分析軟件開展三維鉆孔過程仿真建模實踐教學。課程以常見鉆孔工況為研究對象，系統講解從幾何建模、材料定義、網格劃分到載荷施加及結果分析的全流程操作，旨在讓學員掌握：</p><p>? 三維鉆孔模型的合理簡化與參數化建模技巧</p><p>? 鉆孔過程中材料本構關系與斷裂準則的實際應用方式</p><p>? 網格劃分在鉆孔仿真大變形場景中的優化手段</p><p>? 鉆孔力、溫度場及孔壁質量等關鍵物理量的提取與分析技巧</p><h2>2、 幾何模型與材料參數</h2><h3>（1） 模型構建：</h3><p>本教學涉及的部件模型均通過 SolidWorks 軟件完成建模并導入分析環境。由于課程重點在于方法傳授，因此不詳細闡述部件建模的具體操作，主要圍繞導入后的仿真分析流程進行深入拆解與演示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/854d5227c538aa4ae948a58feff022ae.png"></p><p>圖1鉆頭部件</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/42efbdf7cd12217f384fc2f65c1a2cf7.png"></p><p>圖2 待鉆孔金屬板材</p><h3>（2） 材料屬性：</h3><p>定義鉆頭部件和待鉆孔金屬板材的熱物理參數（如導熱系數、比熱容、熱膨脹系數）與力學參數（如彈性模量、泊松比），考慮材料屬性隨溫度的非線性變化。
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?? 你的核心職責
項目承接：承接平臺分發的各類ABAQUS仿真需求，涵蓋結構靜力學/動力學、非線性分析（接觸/材料非線性）、熱-力耦合、顯式動力學（Explicit） 等方向。
技術支持：根據客戶提供的模型或圖紙，獨立完成幾何清理、網格劃分、求解設置、結果后處理及仿真報告撰寫。
專業背景：
本科及以上學歷（優秀的在讀本碩博士亦可），力學、機械工程、車輛工程、材料科學與工程等相關專業
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【軟件版本】：STAR-CCM+ 2406 ABAQUS 202X以上
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