ANSYS齒輪 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)的案例
ANSYS Workbench齒輪瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真
4
總結(jié)
ANSYS Workbench對(duì)齒輪進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真是非常方便，包括接觸的設(shè)置、轉(zhuǎn)動(dòng)副的設(shè)置等都非常方便。如果計(jì)算不收斂時(shí)，主要通過調(diào)試網(wǎng)格質(zhì)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(tài)動(dòng)力學(xué)計(jì)算量較大，可以仿真轉(zhuǎn)動(dòng)兩三個(gè)齒即可，為提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，可以將這兩三個(gè)齒進(jìn)行網(wǎng)格局部加密，以便更加接近真實(shí)解。
源自CAE集中營
ANSYS workbench錐齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 附ANSYS Workbench 下載
今天介紹一下如何利用workbench實(shí)現(xiàn)錐齒輪嚙合的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。有限元分析流程分為3大步、3小步，如下圖所示。今天將以這種方式介紹workbench錐齒輪嚙合分析的流程。
圖1 有限元分析流程
0
1
前處理
1.1 幾何模型的構(gòu)建
本文幾何模型導(dǎo)入workbench中，如圖所示
圖2錐齒輪幾何模型
1.2 材料定義
材料選用默認(rèn)結(jié)構(gòu)鋼
1.3 有限元模型的構(gòu)建
有限元模型的構(gòu)建包括材料賦予、網(wǎng)格劃分以及連接關(guān)系的構(gòu)建
1.3.1 材料賦予
雙擊瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析流程中的Model，進(jìn)入Mechanical界面，單擊項(xiàng)目樹幾何結(jié)構(gòu)下的兩個(gè)零件，左下角細(xì)節(jié)框中，材料處指派材料為structural steel
1.3.2 網(wǎng)格劃分
左側(cè)項(xiàng)目樹網(wǎng)格處插入一個(gè)方法，選中兩個(gè)零件，劃分方法為四面體；然后插入兩個(gè)尺寸調(diào)整，對(duì)所有齒面進(jìn)行尺寸控制，得到了如圖所示的網(wǎng)格模型。
圖3 網(wǎng)格模型
1.3.3 連接關(guān)系的構(gòu)建
刪除系統(tǒng)自動(dòng)生成的初始接觸，手動(dòng)創(chuàng)建相應(yīng)接觸和連接副。
首先在左側(cè)項(xiàng)目樹連接下插入一個(gè)摩擦接觸：接觸面和目標(biāo)面分別選擇兩個(gè)錐齒輪齒面，摩擦系數(shù)為0.15。然后在左側(cè)項(xiàng)目樹連接中插入兩個(gè)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)中連接類型改為幾何體-對(duì)地，范圍分別選擇錐齒輪齒輪的內(nèi)孔面。
展開 學(xué)習(xí)記錄——Workbench齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估——直齒圓柱齒輪動(dòng)力學(xué)評(píng)估
今天學(xué)習(xí)的案例是是Workbench齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估，該案例的難點(diǎn)是第一點(diǎn)是如何通過接觸對(duì)齒輪進(jìn)行等效模擬，第二個(gè)是影響齒輪收斂因素主要是法向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統(tǒng)的構(gòu)建
導(dǎo)入模型如圖所示。
1.2材料模型系統(tǒng)的構(gòu)建
密度：7850
楊氏模量：210e9
泊松比：0.3
1.3有限元模型系統(tǒng)的構(gòu)建
1.3.1材料賦予
1.3.2連接關(guān)系：轉(zhuǎn)動(dòng)和接觸
1.3.3網(wǎng)格劃分
2求解
2.1載荷邊界條件
主要是兩個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)副。
2.2位移邊界條件
2.3求解設(shè)定
關(guān)閉自動(dòng)時(shí)間步，打開大變形，時(shí)間步設(shè)50。
3.后處理
下面是本案例的思維導(dǎo)圖。
展開 學(xué)習(xí)記錄——Workbench齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估——直齒圓柱齒輪動(dòng)力學(xué)評(píng)估
<p>今天學(xué)習(xí)的案例是是Workbench齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估，該案例的難點(diǎn)是第一點(diǎn)是如何通過接觸對(duì)齒輪進(jìn)行等效模擬，第二個(gè)是影響齒輪收斂因素主要是法向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。</p><p>本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。<span style="color: rgb(25, 27, 31);">如圖所示。
基于ABAQUS的齒輪瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 ￥30
該案例是一對(duì)齒輪的動(dòng)態(tài)分析，小齒輪施加轉(zhuǎn)速，大齒輪加阻力矩
Workbench齒輪嚙合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析簡例
如何利用workbench實(shí)現(xiàn)齒輪嚙合的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
如下圖所示
今天將以這種方式介紹使用workbench實(shí)現(xiàn)齒輪嚙合的分析流程。有限元分析流程分為3大步、3小步。
workbench 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué) 求解齒輪嚙合的例子。
ANSYS Workbench對(duì)齒輪進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真是非常方便，包括接觸的設(shè)置、轉(zhuǎn)動(dòng)副的設(shè)置等都非常方便。如果計(jì)算不收斂時(shí)，主要通過調(diào)試網(wǎng)格質(zhì)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(tài)動(dòng)力學(xué)計(jì)算量較大，可以仿真轉(zhuǎn)動(dòng)兩三個(gè)齒即可，為提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，可以將這兩三個(gè)齒進(jìn)行網(wǎng)格局部加密，以便更加接近真實(shí)解。
如下圖所示為斜齒輪裝配體，分析齒輪嚙合過程中的力學(xué)屬性。其中，左邊主動(dòng)輪施加轉(zhuǎn)速，其值為60rpm；右邊從動(dòng)輪施加轉(zhuǎn)矩，其值10N·M。
2.分析思路
（1）由于是動(dòng)力學(xué)分析，這里選擇瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析模塊；
（2）兩個(gè)齒輪的嚙合面存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸，使用摩擦接觸；
（3）兩個(gè)齒輪需要轉(zhuǎn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)副實(shí)現(xiàn)；
（4）轉(zhuǎn)速和扭矩載荷都通過轉(zhuǎn)動(dòng)副載荷（Joint Load）實(shí)現(xiàn)。
3.分析步驟
（1）創(chuàng)建瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析模塊，設(shè)置材料屬性，這里就用默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼，導(dǎo)入幾何模型；
（2）賦予材料屬性，保持默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼；
（3）設(shè)置接觸。如下圖所示，接觸面選擇所有的主動(dòng)輪嚙合面，目標(biāo)面選擇所有的從動(dòng)輪嚙合面，設(shè)置接觸關(guān)系為摩擦接觸，摩擦系數(shù)設(shè)置為0.2。
提示：由于選擇的面太多，直接點(diǎn)擊選取比較麻煩，這里提供一個(gè)較為簡單的方法就是通過工具欄中的框選按鈕（Box Select），比如說要選擇主動(dòng)輪上的接觸面，可以先將從動(dòng)輪隱藏，然后通過Box Select選取主動(dòng)輪所有的面，然后按著Ctrl鍵通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵反選不需要的面；從動(dòng)輪的接觸面亦是如此。
注意：對(duì)于齒輪分析來說，一定要檢查接觸是否有干涉。
（4）創(chuàng)建轉(zhuǎn)動(dòng)副連接關(guān)系。選中模型樹上的Connections，然后在工具欄中的Body-Ground中的Revolute，即轉(zhuǎn)動(dòng)副，然后選取齒輪的內(nèi)表面，軟件將自動(dòng)識(shí)別旋轉(zhuǎn)中心。
展開 Workbench心得——行星齒輪瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
在這里首先將三角形的齒輪架給剛化，因?yàn)檎麄€(gè)分析中不考慮它的影響，主要考慮齒輪之間的作用。
然后我們就需要對(duì)模型添加約束和連接，主要包括有joints和frictionless contacts，添加完的效果如圖。添加過程請(qǐng)看下面詳述。
首先添加三個(gè)類似的運(yùn)動(dòng)副，都是需要Body-Ground形式。
第一個(gè)添加太陽輪的旋轉(zhuǎn)副。revolute joint。Body-ground。
再添加三角架的旋轉(zhuǎn)副。revolute joint。Body-ground。
再添加內(nèi)齒圈的固定副。fixed joint。Body-ground。
接著添加一個(gè)Body-Body的旋轉(zhuǎn)副，也就是三角板與行星輪之間的旋轉(zhuǎn)連接。revolute。Body-Boby。
最后就是兩個(gè)齒輪之間的接觸關(guān)系設(shè)置。按照經(jīng)驗(yàn)，在不考慮齒輪間摩擦的情況下，選擇frictionless 接觸類型。
展開 （交流貼）齒輪動(dòng)力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、行星齒輪動(dòng)力學(xué)、人字齒行星齒輪動(dòng)力學(xué)、MATLAB建模、Workbench強(qiáng)度仿真等
本人專攻齒輪動(dòng)力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、行星齒輪動(dòng)力學(xué)、人字齒行星齒輪動(dòng)力學(xué)、MATLAB建模、Workbench強(qiáng)度仿真等，歡迎相關(guān)研究方向的人員來交流。
基于ANSYS APDL 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)建模及動(dòng)力學(xué)分析，包括坎貝爾圖，瞬態(tài)分析等 ￥15
模型
坎貝爾圖
瞬態(tài)分析某點(diǎn)的軌跡圖
附件包括：轉(zhuǎn)子的建模文件zhu1，及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模態(tài)、考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動(dòng)力及瞬肪分析的命令流doc文件。
ANSYS Workbench連桿瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真 ￥19.89
</p><p>5 連桿瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析</p><p>5.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)基本理論</p><p>瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析是一種用于計(jì)算結(jié)構(gòu)在隨時(shí)間變化的載荷作用下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的方法。在Ansys中，這種技術(shù)可以用來計(jì)算結(jié)構(gòu)在穩(wěn)態(tài)載荷、瞬態(tài)載荷和簡諧載荷下的位移、應(yīng)變和應(yīng)力隨時(shí)間的變化。在進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，需要考慮慣性力和阻尼的影響，這些因素與載荷和時(shí)間的相關(guān)性有關(guān)。如果不考慮慣性力和阻尼，則可以使用靜力學(xué)分析來代替瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。對(duì)于線性結(jié)構(gòu)，它的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)平衡方程如下：</p><p><br></p><p>在Ansys有限元分析軟件中，式共有三種求解方法分別為：完全法、模態(tài)疊加法和縮減法。完全法和縮減法采用直接積分求解瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)平衡方程。而模態(tài)疊加法則使用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換解耦后開始求解。</p><p><br></p><p>5.1.1 模態(tài)疊加法</p><p>針對(duì)模態(tài)疊加法，式中的可寫為：</p><p><br></p><p>式中：</p><p>為節(jié)點(diǎn)力隨時(shí)間變化量；</p><p>為關(guān)于矢量載荷的比例因子；</p><p>是在模態(tài)分析中的矢量載荷。</p><p>利用模態(tài)坐標(biāo)表示節(jié)點(diǎn)位移可通過下式得到：</p><p><br></p><p>式中，是第階模態(tài)振型；</p><p>是所要提取的模態(tài)數(shù)量。</p><p>根據(jù)式可得利用模態(tài)疊加法計(jì)算瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)問題首先需要進(jìn)行模態(tài)分析，因?yàn)樵诠?jié)點(diǎn)位移中包含了模態(tài)振型。
展開 
斯姆勒ANSYS裝配體剛?cè)狁詈戏治黾夹g(shù)講座：02-裝配體剛?cè)狁詈?em>動(dòng)力學(xué)分析-瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)
●主要內(nèi)容
裝配體剛體動(dòng)力學(xué)分析
裝配體剛?cè)狁詈?em>動(dòng)力學(xué)分析-瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)
裝配體剛?cè)狁詈?em>動(dòng)力學(xué)分析-超單元動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)
裝配體剛?cè)狁詈?em>動(dòng)力學(xué)分析-靜力學(xué)工況分析技術(shù)
共四節(jié)，平臺(tái)將免費(fèi)更新2節(jié)
●技術(shù)背景
工程中存在大量運(yùn)動(dòng)機(jī)械；
基于傳統(tǒng)的靜力學(xué)工況計(jì)算沒有考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)效應(yīng)，譬如沖擊，將造成較大的計(jì)算誤差；
運(yùn)動(dòng)機(jī)械存在不同的姿態(tài)，計(jì)算所有的靜力學(xué)工況是不可能的，也很難確定其最不利工況；
ANSYS提供完整的動(dòng)力學(xué)求解方案，能夠高效準(zhǔn)確的計(jì)算運(yùn)動(dòng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。
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展開 ANSYS workbench軸輥轉(zhuǎn)動(dòng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué) ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)軸輥的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)軸輥轉(zhuǎn)動(dòng)非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)軸輥轉(zhuǎn)動(dòng)非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 軸輥轉(zhuǎn)動(dòng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ANSYS workbench 連桿瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)連桿的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)連桿接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)連桿瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 連桿瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
ANSYS workbench 滑塊瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)滑塊的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)滑塊非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)滑塊瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 滑塊瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ANSYS齒輪 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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