ansys齒輪應力仿真的案例
ANSYS正齒輪組 - 應力評估
正齒輪的齒與安裝齒輪的軸的軸線平行，在平行軸之間傳輸動力。為了保持恒定的角速度比，兩個嚙合的齒輪必須滿足齒輪傳動的基本定律：齒的形狀必須使得兩個齒接觸點的共同法線必須始終通過中心線上的固定點。接觸點稱為節點。
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應力。根據工程判斷，最大應力發生在接觸點或由于
齒彎曲而導致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應力問題。
步驟 1：概述
正齒輪的齒與安裝齒輪的軸的軸線平行，在平行軸之間傳輸動力。為了保持恒定的角速度比，兩個嚙合的齒輪必須滿足齒輪傳動的基本定律：齒的形狀必須使得兩個齒接觸點的共同法線必須始終通過中心線上的固定點。接觸點稱為節點。
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應力。根據工程判斷，最大應力發生在接觸點或由于齒彎曲而導致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應力問題。
第 2 步：工程數據（材料模型）
本教程選定的材料是“結構鋼”，它是 ANSYS Workbench 中的默認材料。
展開 基于ANSYS有限元軟件的直齒輪接觸應力分析
基于ANSYS有限元軟件的直齒輪接觸應力分析<P><BLOCKQUOTE>
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基于ANSYS有限元軟件的直齒輪接觸應力分析.rar
展開 Abaqus齒輪齒根磨削（應力+變形）仿真案例講解(三)
[圖片]
文獻分享 | 使用 ANSYS Workbench 對涂有木質涂層的直齒輪進行接觸應力分析
? 導入到 ANSYS 工作臺
? 生成網格
? 應用材料屬性
? 應用支撐
? 施加負載
? 分析變形和應力
? 繪制圖表
4.1 . 導入模型
只需轉到文件菜單，選擇導入文件，然后單擊生成圖標即可將 PRO-E.IGES 文件導入 ANSYS 軟件。之后，在ANSYS中生成PRO-E文件。然后選擇單位和材料屬性并應用網格、載荷和支撐。
4.2 . 應用材料屬性
下一個問題是將材料屬性應用于樣本。ANSYS 11 是一個包含各種材料的大型數據庫。表1顯示了與分析相關的各種屬性詳細信息。
表 1 . 屬性信息
4.3 . 生成體積網格
在配對齒輪中，一個被固定支撐，另一個被摩擦支撐。該力矩施加到無摩擦支撐齒輪上。生成網格的方法如下：
? CFX網格法
? 生成體積網格
圖 1 (a) 和圖 1 (b) 顯示了施加到無摩擦支撐齒輪的力矩。使用 ANSYS 工作臺按照所需規格繪制正齒輪。圖 1 (a) 顯示了施加在無摩擦齒輪上的力矩。圖 1 (b) 限制特定方向的自由度并添加特定正齒輪的嚙合參數。
圖1 . (a)正齒輪分析。
展開 
基于ANSYS11的齒輪嚙合仿真
剛接觸ANSYS11.0對于其多體動力學仿真功能進行一點探索.
相對于ANSYS10.0,新版本的一個重要改進就是多體動力學仿真,可以實現運動副的大位移大轉動分析.
本人作了一個簡單的直齒輪副的嚙合沖擊多柔體動力學仿真,與大家共同分享新版的特點.
附件中是三個動畫文件.
示例圖
主動輪（上）被動輪（下）的轉動位移曲線：
主動輪和被動輪的轉速曲線（轉速以線性遞增方式加載在主動輪上）：
主動輪和被動輪的旋轉加速度曲線：
gearmeshresult.rar
ANSYS Workbench齒輪瞬態動力學仿真
（9）求解完成之后即可查看結果，等效應力如下圖所示。也可以通過接觸工具查看接觸壓力云圖等。
4
總結
ANSYS Workbench對齒輪進行動力學仿真是非常方便，包括接觸的設置、轉動副的設置等都非常方便。如果計算不收斂時，主要通過調試網格質量、接觸算法、載荷施加的方式等；再者就是裝配體模型一定不要有干涉。還有就是由于齒輪的瞬態動力學計算量較大，可以仿真轉動兩三個齒即可，為提高計算的準確性，可以將這兩三個齒進行網格局部加密，以便更加接近真實解。
源自CAE集中營
ANSYS Fluent 內嚙合齒輪泵瞬態流場仿真
王鑫鑫
安世亞太沈陽分公司
利用ANSYS Fluent軟件能夠方便的計算齒輪泵工作過程中的性能參數，本文僅以內嚙合齒輪為例，介紹了仿真主要方法，對于其他類型如外嚙合齒輪泵可以此為參考，選擇合適的方法。
在對齒輪泵進行流場仿真計算時，通常會遇到三個方面的問題：
1）嚙合間隙如何處理？
2）劃分什么樣的網格？
3）動網格如何設置？
下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實現齒輪泵動態流場的仿真。
大咖慧齒輪箱仿真專題
11月16日-18日
11月16-18日，安世亞太大咖慧推出齒輪箱仿真專題培訓，內容包含：Recurdyn齒輪嚙合分析、無網格液體流動仿真軟件Particleworks介紹及案例演示、齒輪泵動態流場仿真分析課程介紹介紹。（報名方式見底部）
本文所
選取的實例模型如圖1所示，主要包含內齒圈、齒輪軸、月牙隔板、泵殼等部件。
展開 基于ANSYS_LS_DYNA的直齒錐齒輪動力學接觸仿真分析
針對直齒錐齒輪疲勞破壞中出現兒率最高的齒面接觸疲勞強度問題,在UG中建立齒輪幾何模型,利用ANSYS/LS2DYNA對齒輪進行動力學接觸仿真分析,計算了齒輪副在嚙合過程中齒面接觸應力、應變的變化情況及兩對輪齒同時接觸過程中接觸壓力的分布情況
基于ANSYS_LS_DYNA的直齒錐齒輪動力學接觸仿真分析.pdf
基于ANSYS／LS-DYNA的直齒錐齒輪動力學接觸仿真分析
綜合運用Pro／E和ANSYS對齒輪進行動力學分析.pdf
基于ANSYS／LS-DYNA的直齒錐齒輪動力學接觸仿真分析.pdf
基于Fluent與ANSYS workbench的齒輪箱熱固耦合溫度場仿真案例
軸承和軸在仿真中的意義也不明顯，因此我們都予以簡化。
分析傳熱模型，齒輪摩擦生熱是熱源，這些熱量通過幾種方式傳播：
1.熱傳導——從齒緣往齒輪中心傳導
2.熱對流——齒輪和潤滑油，潤滑油和空氣，又稱為共軛傳熱
3.熱輻射——溫度不高，輻射量小可忽略
因此，滑油和空氣是傳熱的介質，必須在模型中考慮進去（事實上這部分傳熱達到91%）。滑油和空氣是兩相，因此要使用到fluent的多相流模型；要模擬甩油過程，要使用動網格模型；要模擬傳熱過程，利用fluent內建的傳熱模型。這三者是本案例的核心。
這里不得不提到兩位外國學者，Guillaume Houzeaux對齒輪泵進行了仿真，并且關注局部網格，這可能是最早對齒輪+流體進行仿真；而F.Lemfeld率先采用兩相流模型捕捉了齒輪箱內的流體瞬態變化情況，但他在網格方面的處理比較簡單，對齒輪齒形進行了切除，同時使用一定的壁面粗糙度值模擬齒形的存在，使齒輪能夠甩油。
說了這么多廢話，現在回到主題。
圖3 流固熱耦合仿真流程
本例需要用到的模塊包括fluent模塊，其中又集成了ansys自帶的幾何處理與網格劃分工具。后面與fluent共享結果的是穩態熱分析模塊，以及靜力結構模塊，用來分析熱應力對結構的影響，如用來分析熱變形，限于篇幅本例不涉及。本例實際流程可以簡化如下，我個人喜歡拆分不同的模塊，這樣方便“故障隔離”:
圖4 流體仿真流程
一、模型簡化與網格劃分
由于復雜的三維結構會增加網格劃分的難度，會導致網格數目的無謂增加，加大計算量，因此對齒輪減速器三維模型進行簡化：殼體的凸臺、通孔、墊圈等予以去除；統一壁面厚度；滾動軸承結構在對應位置采取同心圓環來表示，方便施加熱流。這里的模型簡化工作是用SpaceClaim做的。
展開 AnsysWB-FSW(攪拌摩擦焊熱應力仿真) ￥10
由于溫度場會影響應力分布，因此本示例采用了一個完全熱機械耦合模型。該模型由具有結構和熱自由度的耦合場實體單元組成。模型包含兩塊矩形鋼板和一個圓柱形工具。在模型上施加了所有必要的機械和熱邊界條件。模擬分三個載荷步進行，分別代表過程中的壓入、停留和移動階段。
計算得出的摩擦熱生成量和塑性熱生成量表明，工具肩部與工件之間的摩擦是產生大部分熱量的原因。在板片的接觸界面處規定了一個粘結溫度，以此來模擬工具后面的焊接過程。當接觸表面的溫度超過這個粘結溫度時，接觸狀態就會轉變為粘結狀態
AnsysWB-表面貼片電阻的熱載荷應力仿真 ￥15
材料之間的熱膨脹差異會在結構上產生熱應力，
連接電阻與印刷電路板的焊料被視為裝配中最薄弱的環節，由于工作溫度高于焊料的
熔點，因此會產生稱為蠕變的變形。
AnsysWB-基于熱循環載荷的焊球熱應力仿真 ￥15
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微電子元件是冷卻系統中的一個關鍵鏈路。由于反復接通和斷開電源，微電子元件受
</div><div contenteditable="false" width="100%">
到熱循環的作用，因此，焊點處出現裂紋，斷開了芯片與印刷電路板的連接，從而導
</div><div contenteditable="false" width="100%">
致故障。
</div><p>本例基于 “非線性結構材料模塊”中的模型 “黏塑性焊點”。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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展開 干貨 | ANSYS激光焊接過程熱應力仿真應用
激光焊接過程的溫度分布
大于500度以上的熱影響區域
2.激光焊過程熱應力分析
進行瞬態熱分析—靜態結構分析的順序耦合分析，將瞬態熱分析獲得的溫度分布數據，傳遞到結構模塊模擬激光焊接過程的熱翹曲、熱變形現象。
激光焊接熱應力仿真流程
支撐條件與溫度導入如下：
溫度數據導入
應力與接觸狀態（焊接緊固狀態）變化如下：
結構應力與焊接緊固狀態
3.總結
ANSYS Workbench界面可以很方便的進行移動熱源瞬態熱分析，可以考慮實際焊接過程中結構連接狀態與高溫融合等因素的影響，解決焊接過程的溫度場與熱應力計算，為設計和工藝提供可靠的數據參考。
展開 AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機轉子應力仿真 ￥10
AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機轉子應力仿真
1.模型包含電機轉子鐵心和轉軸
2.轉子鐵心與轉軸施加過盈接觸配合
3.轉軸施加峰值扭矩250Nm的載荷
4.評估轉子鐵心和轉軸的應力和變形情況
5.參考時請考慮仿真模型與實際模型存在的偏差
