abaqus 軸承剛度的案例
用table數(shù)組定義軸承剛度，剛度值隨轉(zhuǎn)速變化，定義之后如何使用這個(gè)剛度值求解轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速？
我用214單元模擬軸承求解轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，把剛度設(shè)置為轉(zhuǎn)速的函數(shù)，但是把命令流輸入之后ANSYS到了求解部分就自動停止，不進(jìn)行計(jì)算。下面是定義table數(shù)組和求解部分的命令流，請前輩指點(diǎn)下錯誤出在哪里。
另外，出問題后我查過file.err里面有一個(gè)錯誤提示大意是：omegas missing。
/prep7
l0=1.3
omega1=0
omega2=4000
omega3=8000
kxx1=3.2e6
kxx2=3e6
kxx3=3.5e6
kyy1=8e6
kyy2=8.2e6
kyy3=8.6e6
cx=2e-4
cy=1e-3
*dim,kxx,table,3,1,1,omegas
kxx(1,1)=kxx1,kxx2,kxx3
kxx(1,0)=omega1,omega2,omega3
*dim,kyy,table,3,1,1,zhuansu
kxx(1,1)=kyy1,kyy2,kyy3
kxx(1,0)=omega1,omega2,omega3
et,1,185,,2
et,2,214
keyopt,2,3,1
et,3,214
keyopt,3,3,1
et,4,21
r,1
r,2,%kxx%,%kxx%,,,cx,cx
r,3,%kyy%,%kyy%,,,cy,cy
/solu
nmod=10
antype,modal
modopt,qrdamp,nmod,,,on
mxpand,nmod,,,yes
coriolis,on,,,on
*do,i,1,3
omega,,,rotation(i,1)*2*acos(-1)/60
solve
*enddo
finish
展開 軸承剛度對雙葉片環(huán)保泵轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性的影響分析
摘 要：為了研究軸承剛度對雙葉片環(huán)保泵轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性的影響，基于流固耦合理論，采用ANSYS-CFX和ANSYS-Workbench，對4種軸承剛度方案下的環(huán)保泵固有頻率、模態(tài)振型、臨界轉(zhuǎn)速及諧響應(yīng)進(jìn)行了求解和對比分析。計(jì)算結(jié)果表明：模態(tài)振型在不同支承剛度下表現(xiàn)為同相振型，以水平擺動為主。當(dāng)軸承剛度從2.6×105N/mm增加到2.6×106N/mm時(shí)，轉(zhuǎn)子固有頻率和臨界轉(zhuǎn)速均明顯增加，而當(dāng)軸承剛度從2.6×106N/mm增加到2.6×108N/mm時(shí)，固有頻率和臨界轉(zhuǎn)速增速變緩。轉(zhuǎn)子額定轉(zhuǎn)速均小于4種軸承剛度下轉(zhuǎn)子的前3階臨界轉(zhuǎn)速，不會發(fā)生共振。諧響應(yīng)振幅隨支承剛度增大而降低，支承剛度為2.6×105N/mm時(shí)振幅最大，X、Y、Z方向分別為0.44、0.32、0.16mm。不同支承剛度在X方向上最大振幅均分別為0.44、0.28、0.24、0.19mm,降低幅度分別為36.4%、14.3%、20.83%。研究結(jié)果可為類似泵的軸承選型以及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化等提供參考。
關(guān)鍵詞：雙葉片環(huán)保泵；數(shù)值模擬；流固耦合；模態(tài)分析；臨界轉(zhuǎn)速
0 引言
雙葉片環(huán)保泵效率高、抗堵塞能力強(qiáng)，是一種新型的高效無堵塞泵，廣泛應(yīng)用于環(huán)保、污水處理、造紙等行業(yè)，尤其適用于抽送污水、泥漿、灰渣等含纖維狀懸浮物、固體懸浮物介質(zhì)[1-5]。目前，國外美國、日本、瑞典等國家的無堵塞泵處于世界領(lǐng)先水平，已經(jīng)形成了較為成熟的系列產(chǎn)品，但國內(nèi)無堵塞環(huán)保泵等特種產(chǎn)品的相關(guān)理論研究還不夠成熟，尚未形成規(guī)模化生產(chǎn)，產(chǎn)品可靠性還需進(jìn)一步提高[6]。水泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動問題一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)問題，已有相關(guān)文獻(xiàn)[7-18]對多級離心泵、帶分流葉片水泵水輪機(jī)、蝸殼式混流泵、多級沖壓泵等諸多類型的轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性進(jìn)行了研究分析，但較少涉及到雙葉片環(huán)保泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動問題。
展開 Workbench軸承設(shè)置，四個(gè)剛度系數(shù)，四個(gè)阻尼系數(shù)的含義 ￥5
微信 leslie_wj
軸承，稱為機(jī)械設(shè)備的關(guān)節(jié)，其重要性無需多言。在workbench的模態(tài)分析功能中，有插入軸承支承的功能，但是相關(guān)設(shè)置可能不是那么容易理解，本文結(jié)合相關(guān)理論和實(shí)踐，努力把這個(gè)問題解釋清楚。
后文目錄
一：相關(guān)理論
二：實(shí)際操作
【ABAQUS模態(tài)動力學(xué)】Composite&abaqus 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析&輸出單元剛度矩陣
劃分網(wǎng)格
定義邊界條件
5.2 預(yù)應(yīng)力模態(tài)
預(yù)應(yīng)力模態(tài)，按我的理解就是，假設(shè)t=0時(shí)，結(jié)構(gòu)的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣為M0,K0；t=t1時(shí)，結(jié)構(gòu)（分析對象）收到外部激勵的作用，使得結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，質(zhì)量矩陣發(fā)生改變，結(jié)構(gòu)的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣為M1,K1；t=t2時(shí)，開始進(jìn)行特征值提取，此時(shí)求解的是t1狀態(tài)的結(jié)果。
從上面這個(gè)理解出發(fā)，ABAQUS預(yù)應(yīng)力模態(tài)只要在frequency分析步之前進(jìn)行General,Static分析步,打開NLGeom選項(xiàng)(分析過程中剛度矩陣會不斷變化)。
提取單元剛度矩陣：
【ABAQUS 二次開發(fā)筆記】輸出單元剛度矩陣 - hayden_william - 博客園
以上均為我的一點(diǎn)理解，不一定完全正確，本文僅作為個(gè)人學(xué)習(xí)記錄之用，其他概不負(fù)責(zé)。
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ABAQUS 剛度矩陣 ￥1000
我有個(gè)abaqus的問題，你們幫幫我出出主意。 是這樣的：
1，TestElement.py 是編寫的測試代碼，可輸出8結(jié)點(diǎn)線性單元的剛度矩陣。
2，abaqus文件Job-testing.inp ，運(yùn)行可以輸出單元剛度矩陣。
問題是：他們的結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)/排序，材料參數(shù)都一致， 但得到的剛度矩陣就不一樣。
需要：代碼輸出的剛度矩陣與abaqus得到的剛度矩陣一致或者基本一致。
ABAQUS軸承模態(tài)分析
ABAQUS軸承模態(tài)分析
TransferMatrix：導(dǎo)出Abaqus剛度矩陣
本期給大家推薦一款由木木自研的小工具：TransferMatrix，主要用于導(dǎo)出 Abaqus 中各種剛度矩陣，方便和自研的程序進(jìn)行實(shí)時(shí)對比，基于 Pyside6 搭建的軟件界面，用戶僅需導(dǎo)入 inp 文件，就可以自動調(diào)用電腦內(nèi)的 Abaqus 進(jìn)行計(jì)算分析，不受限于 Abaqus 版本，可以導(dǎo)出：
單元剛度矩陣
單元質(zhì)量矩陣
單元分布節(jié)點(diǎn)荷載列陣
整體剛度矩陣
整體質(zhì)量矩陣
可選是否導(dǎo)出后打開 Matlab ，并保存為 mat 文件
默認(rèn)保存的格式為 csv，用戶可以直接在TransferMatrix 中查看
可選是否保存整體剛度/質(zhì)量矩陣為稀疏矩陣/全矩陣形式
軟件界面見下圖：
若勾選導(dǎo)出后打開matlab，可直接查看：
軟件實(shí)現(xiàn)原理
使用注意事項(xiàng)
軟件啟動速度較慢，需要有點(diǎn)耐心，鄙人對于 PySide 的打包技術(shù)認(rèn)識有限
若 inp 文件內(nèi)沒有密度參數(shù)，是不能導(dǎo)出質(zhì)量矩陣的，建議在動力類型的分析步中進(jìn)行導(dǎo)出質(zhì)量矩陣
非協(xié)調(diào)單元和雜交單元只能輸出質(zhì)量矩陣
在輸出載荷列陣時(shí)，Abaqus 產(chǎn)生的是單元節(jié)點(diǎn)的分布載荷，如果沒有這中載荷類型，也是無法導(dǎo)出的
建議再導(dǎo)入 inp 文件之前，確保這個(gè)文件能在 Abaqus 上跑通，本軟件只是負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換剛度矩陣
不支持在TransferMatrix 中查看整體剛度/質(zhì)量矩陣，因?yàn)橐话闱闆r下全局矩陣尺寸很大，可選擇導(dǎo)出至 Matlab 中進(jìn)行查看
如果出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)提示，請選擇信任：
軟件同級目錄放置的config.json文件，里面配置的是本地的 abaqus.bat 和 matlab.exe 目錄，建議用 everything 工具搜索出這兩個(gè)的安裝位置，復(fù)制進(jìn)去即可。
展開 算例丨基于ABAQUS的滾子軸承保持架橫梁裂紋擴(kuò)展仿真分析
如圖2所示為滾子軸承保持架橫梁XFEM模型，局部裂紋布置在保持架橫梁末端，保持架橫梁長30 mm，寬度為2 mm，材料為鋼。在建模過程中，采用ANSA建立保持架橫梁健康狀態(tài)下的有限元模型，并將其以INP文件導(dǎo)入ABAQUS中，在PART中建立裂紋部件，并將其組合到一起，共121249個(gè)單元。
圖2 滾子軸承保持架XFEM模型
關(guān)鍵步驟如下：
1）如圖3所示為材料定義和裂紋擴(kuò)展屬性定義；
圖3 材料定義和裂紋擴(kuò)展屬性定義
2）如圖4所示為求解載荷步定義；
圖4 載荷步定義
3）如圖5所示為裂紋區(qū)域及裂紋位置定義；如圖6為裂紋Interaction定義；
圖5裂紋區(qū)域及裂紋位置定義
圖6 裂紋Interaction定義
4）如圖7所示為定義載荷與約束；
圖7 定義載荷與約束
5）如圖8所示求解。
圖8 求解
三、結(jié)果與討論
如圖9所示為保持架橫梁末端裂紋的擴(kuò)展趨勢圖，結(jié)果顯示，初試裂紋深度為0.45 mm，垂直于保持架橫梁表面，施加載荷為708 N。裂紋在開始擴(kuò)展以后，首先向深度方面延伸，然后裂紋擴(kuò)展方向發(fā)生明顯改變，如圖10所示，裂紋出現(xiàn)偏斜，角度約為45?，向橫梁另一面擴(kuò)展。如圖11所示為裂紋狀態(tài)圖（PHILSM），表示裂紋面上，距離裂縫的等高線（值有正有負(fù)）。如12表示保持架橫梁裂紋的statuxfem開裂狀態(tài)，當(dāng)=1時(shí)（紅色），表示完全開裂；當(dāng)=0時(shí)（深藍(lán)色），標(biāo)識完全不開裂；當(dāng)0~1之間時(shí)，不同開裂程度。
展開 基于ABAQUS的鋼筋混凝土梁的剛度分析
ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
本文采用ABAQUS簡單搭建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元模型，解決工程實(shí)際問題。本文對某鋼筋混凝土模型進(jìn)行模擬，采用實(shí)體單元（混凝土）與Beam單元（鋼筋）相結(jié)合的方式進(jìn)行模擬。首先導(dǎo)入模型，劃分實(shí)體網(wǎng)格和一維梁單元。建立材料和截面，分為實(shí)體和一維梁單元。然后將材料賦予個(gè)模型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分。然后加載，簡支梁模型，約束兩端下部，在上部施加均勻壓力。最后求解計(jì)算。
由結(jié)果處理可知，鋼筋混凝土梁的最大位移為2.55cm，可以達(dá)到模擬效果。ABQUS可以有效模擬鋼筋混凝土模型，對工程實(shí)際有很大的參考指導(dǎo)意義。
設(shè)備基本情況：i5 4核 ；耗時(shí)：10分鐘內(nèi)。
圖1 鋼筋混凝土梁CAD模型
圖2 線框模型，中間為鋼筋模型
圖3-4 網(wǎng)格模型
圖5 施加載荷示意圖
圖6 位移云圖
展開 深溝球軸承靜強(qiáng)度分析（abaqus） ￥25
深溝球軸承靜強(qiáng)度分析
深溝球軸承的動態(tài)分析（abaqus） ￥25
深溝球軸承的動態(tài)分析，施加徑向載荷2000N，內(nèi)圈施加旋轉(zhuǎn)速度18000r/min。分析步時(shí)間為0.01秒
基于ABAQUS的橡膠懸置膠合件剛度仿真計(jì)算
本文將以一個(gè)懸置膠合件仿真的實(shí)例講解一下如何利用ABAQUS來獲取其三個(gè)方向的靜態(tài)特性。所用膠合件的數(shù)模圖如圖1所示。其設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注的三向剛度如表1所示，膠料硬度是邵氏50±5度。
圖1 膠合件結(jié)構(gòu)
表1設(shè)計(jì)要求
1、 網(wǎng)格劃分
采用HYPERMESH對圖一懸置進(jìn)行網(wǎng)格劃分到的有限元模型如圖2所示。
2、材料設(shè)置
把劃分好的網(wǎng)格導(dǎo)入ABAQUS中，設(shè)置其材料參數(shù)，由于不同本構(gòu)模型對橡膠懸置膠合件剛度計(jì)算結(jié)果有一定的影響。結(jié)合何小靜，上官文斌發(fā)表的《橡膠隔振器靜態(tài)力－ 位移關(guān)系計(jì)算方法》一文的研究結(jié)果表明，Mooney-Rivlin 模型的計(jì)算精度最高，其相對誤差均小于10%，所以本文采用M-R模型進(jìn)行計(jì)算。50度膠料的M-R材料常數(shù)C10=0.2969，C01=0.0584。
3、剛度求解
3.1求解X方向剛度
按表 1要求，做如下設(shè)置：在Z方向先預(yù)載8mm，再在X向加載500N。取值0~5.6mm,對X向靜剛度進(jìn)行求解。
求得的力和位移關(guān)系見表2所示，用表中數(shù)據(jù)進(jìn)行畫圖差值可得到圖3所示的X向靜剛度為38N/mm,與設(shè)計(jì)值非常接近，其變形云圖見圖4所示
表2 X向力和位移關(guān)系表
圖3 X向剛度差值結(jié)果
圖4 X向云變形圖
3.2求解Y方向剛度
按表 1要求，做如下設(shè)置：在Z方向先預(yù)載8mm，再在X向加載1000N。取值2~4mm,對Y向靜剛度進(jìn)行求解。
求得的力和位移關(guān)系見表3所示，用表中數(shù)據(jù)進(jìn)行畫圖差值可得如圖5到Y(jié)向靜剛度為98N/mm,與設(shè)計(jì)值80N/mm有一定差異，見圖4。其變形云圖見圖6.
展開 利用ABAQUS進(jìn)行屈曲梁負(fù)剛度分析
計(jì)算結(jié)果
兩端均壓縮0.75mm后梁的變形為：
中部加載前梁的應(yīng)力分布云圖
加載后梁的應(yīng)力分布云圖：
將數(shù)據(jù)導(dǎo)出，在MATLAB中繪圖，得到力位移曲線：
由圖中數(shù)據(jù)計(jì)算可知梁的負(fù)剛度為：
按柔性設(shè)計(jì)手冊里的公式：
可見兩者相差極小，可認(rèn)為仿真結(jié)果有效。取上圖局部放大，得到壓力為0時(shí)梁的位移情況如下圖所示。
由于仿真計(jì)算采樣點(diǎn)的限制且誤差不可避免，通過上圖可知，位移為0時(shí)，受力也為接近0。
ABAQUS疑難雜癥之沙漏剛度
源文件可在公眾號:‘易木木響叮當(dāng)’ 內(nèi)回復(fù)“沙漏剛度”自動獲取。
今晚直播 | 基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析
“
為了提高仿真工程師、高校師生實(shí)際工程能力，技術(shù)鄰特開展2021年ABAQUS系列直播課，我們甄選了四個(gè)熱門方向（巖土、二次開發(fā)、橡膠分析、混凝土）的基礎(chǔ)入門課，助力小伙伴們夯實(shí)有限元基礎(chǔ)。
第三期直播《基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析》將于今晚開啟，歡迎大家關(guān)注學(xué)習(xí)！
”
橡膠材料由于其獨(dú)特的物理和化學(xué)的特性（如超彈性，粘彈性且柔軟性、耐磨性、絕緣性和阻隔性等），使得其在工程上得到了非常廣泛應(yīng)用，這一點(diǎn)在汽車行業(yè)尤為明顯。縱觀過去近200年的歷史，硫化橡膠的誕生直接推動了汽車革命。
如今在我們的汽車中，橡膠制品早已是“汽車的半條命”。就拿我們常見的桑塔納轎車來說，其就擁有270多個(gè)橡膠密封制品，而這些橡膠組件的性能直接決定了汽車的性能和安全。
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