ANSYS滾動仿真的案例
淺談穩態滾動輪胎仿真穩態滾動狀態角速度的調整
輪胎的穩態滾動仿真基于歐拉-拉格朗日變換法進行，仿真時將輪胎的滾動看作是穿過網格的材料流動運動。仿真條件：標準充氣壓力為0.93MPa，標準負荷為3730kg，聲腔采用自適應網格劃分，輪胎滾動線速度為60Km/h,關鍵字采用*STEADY STATE TRANSPORT，不考慮粘塑性影響并將慣性打開。
*STEP,INC=500,NLGEOM=YES,UNSYMM=YES
4: roll_tire at 60km/h
*STEADY STATE TRANSPORT,LONG TERM,INERTIA=YES
0.5, 1.0, 1E-6, 1.0
在進行穩態滾動分析時，當輪胎穩態滾動時, 輪胎輪心的力矩M應該為0。較小的角速度將使輪胎制動，而較大的角速度則使輪胎驅動。故需不斷調整ω值,使最終繞Y向的力矩M（RM2）在[-10,10]之內，此時為穩態滾動。
展開 設計仿真 | 海克斯康滾動軸承高級仿真分析培訓
海克斯康工業軟件
滾動軸承
高級仿真分析培訓
滾動軸承作為動力傳動系統的核心零部件，在全球電動化進程的推進下，其設計開發也面臨著新的技術挑戰，如高轉速、大載荷、小尺寸等日益嚴苛的性能指標，這些均需要更加完善的多學科仿真技術來保證。
海克斯康作為全球領先的數字信息技術解決方案的供應商，可以為滾動軸承的設計、分析、制造及計量檢測提供一套完整的解決方案，幫助企業進行軸承行業的數字化轉型。為切實解決廣大用戶對于軸承設計仿真的一系列技術需求，我們將在杭州組織一場以軸承設計仿真為主題的綜合性培訓課程。
展開 壓縮機仿真：補氣式滾動轉子壓縮機的CFD仿真及優化研究
動網格設置及流固耦合模擬：
滾動轉子，出口閥片及補氣閥片均需考慮動網格運動，傳統的CFD方法往往需要通過二次開發實現網格運動的描述。
壓縮機出口閥片和補氣結構的閥片，其打開和關閉過程受流場作用和閥片結構本身的材質影響，需要考慮整個過程的流固耦合作用，通常需要構建動力學模型描述整個運動過程，同時需要將運動規律映射到網格運動，使閥片的開關過程與動網格描述保持一致。
需要考慮制冷劑介質的真實氣體物性。
02
基于Simerics-MP+的滾動活塞壓縮機CFD分析解決方案
基于上述CFD分析技術難點的概述，采用通用的CFD仿真技術并不能較好的解決滾動轉子壓縮機的熱力學仿真分析。基于此，本文將介紹一種專業型壓縮機CFD仿真分析工具SimericsMP+進行補氣式滾動轉子壓縮機仿真的方法。
Simerics-MP+（原PumpLinx）為專業級的具有多領域獨特應用優勢的CFD仿真工具，具備包括船舶、車輛、葉輪機械、容積式泵/壓縮機、閥門以及系統仿真等在內的多個專業模塊，可針對不同的領域分析特點準確高效的完成網格劃分、動網格設置、計算模型設置計算以及后處理等工作。
展開 車輪碾壓路面滾動行走仿真基礎 ￥1
事實上車輪碾壓地面向前滾動是一個相對新手比較頭疼的，一開始不清楚如何去設置載荷。為了模擬車輪壓馬路的效果，建立車輪和路面簡化模型。
假設模擬虛擬的路面是剛性的，在賦予材料后，可以通過Interaction模塊下給部件強行轉為剛體結構，或者直接建立這個模型為離散剛體，兩種方法得到目的是一致的。
車輪內圈面與rp參考點剛性耦合。
路面施加固定約束，車輪與路面分開微小的距離0.1，然后分為“壓臺”和“行走”兩步加載。
step1：車輪下壓0.11與路面接觸
step2：車輪行駛方向釋放，繼續保持下壓量，然后施加旋轉位移，旋轉方向根據右手原則規定。
分析結果
滾動軸承仿真
滾動軸承靜力學，動力學仿真，接觸問題好難調試啊，有沒有一起交流的伙子，交流下調試心得（本人用Abaqus，有NUAA的小伙伴最好啦）！??
滾動轉子式壓縮機基頻振動測試和仿真
長期以來，對壓縮機的低頻振動的研究主要關注基頻回轉振動，即滾動轉子式壓縮機吸排氣腔的阻力矩的周期性波動，迫使壓縮機產生的往復回轉運動[4]，而對壓縮機的徑向振動和軸向振動關注較少。壓縮機回轉振動是影響空調配管振動、應力的主要因素，但隨著空調配管振動、應力仿真要求的不斷提高，僅用回轉運動描述壓縮機的振動，已經不能滿足仿真精度的需求。壓縮機徑向振動和軸向振動對配管振動、應力的影響逐步凸顯。因此，精確模擬壓縮機的實際運行狀態，是提高空調配管振動、應力仿真準確性的必然要求。
本文以某型號壓縮機為研究對象，通過對壓縮機殼體表面的工作振型（ODS）測試，獲得了壓縮機殼體表面的徑向、軸向、切向基頻振動分布。
展開 干貨 | 基于SIMULIA的滾動軸承仿真解決方案
滾動軸承廣泛應用在機械產品傳動系統中。達索系統仿真品牌SIMULIA針對滾動軸承類型產品提供系統的仿真解決方案，對于產品研發過程提供相應的仿真支持手段。
一、滾動軸承的仿真目標
這里介紹的滾動類軸承包括：
· 滾珠軸承（ball bearings）
· 滾柱軸承（roller bearings）
· 滾針軸承（needle bearings）
滾動軸承的結構大致分為：內外圈、保持架與不同數量的滾動體。
典型的滾動軸承仿真目標包括：
1、結構強度：需要考慮工作狀態或者過載工況下的結構強度
2、疲勞壽命：需要考慮承載工作狀態工況下循環加載的產品疲勞耐久；
3、沖擊與振動：需要考慮承受沖擊/動態載荷；4、磨損：軸承類產品的特殊需求。
二、針對滾動軸承的解決方案
1、基礎流程-軸承的常規強度與疲勞耐久性評估
應用軟件：Abaqus+fe-safe
模型中包括：
· 考慮裝配工裝載荷的情況，例如過盈配合或冷縮配合工藝的預制載荷
· 工作載荷在波動/循環加載的情況
主要分析結果包括：
· 結構應力分布以及高應力集中區域（hotspots）
· 內外圈滾道和滾子上的接觸壓力分布
· 疲勞壽命、安全系數
2、軸承模型的簡化
常規的軸承三維模型，可以很好地分析模型受力、接觸情況，但是建模成本、計算成本較高。
▲ 三維軸承模型
1）二維簡化模型
應用軟件：Abaqus
采用二維模型對軸承剛度和強度進行快速驗證，通常在初始設計階段用于探索和評估設計方案（可考慮結合ISIGHT進行DOE分析）；二維模型中不能考慮承受彎曲或者剪切的分析工況。
展開 滾動輪胎模態仿真 ￥10
滾動輪胎模態仿真實際上是在輪荷加載的基礎之上的重啟動分析。輪胎在穩態滾動過程中,會受到預加載荷、慣性力以及輪胎和地面的摩擦力的影響,這些力會對整個系統的剛度矩陣和阻尼矩陣產生影響,導致非對稱性。故不能采用常規方法對動力學方程進行解耦,必須用復模態來解耦,所以滾動輪胎的模態仿真其實是復模態的的提取。
在abaqus的穩態滾動中,輪胎實際上是不滾動的,只是內部材料的流動（歐拉-拉格朗日法）。在提取復模態之前,必須保證輪胎滾動的轉速和線速度相匹配，故需先進行roll tire仿真調試：
roll tire計算中，先給定輪胎線速度、轉動角速度然后提取輪胎輪心的力矩M,當輪胎穩態滾動的時候, 輪胎輪心的力矩M應該為0。在實際操作中,需要不斷的調節定義的ω值,使最終繞Y向的力矩M在[-10,10]之內。
進行roll tire計算時，首先進行step1二維輪胎充氣仿真計算，然后進行step2rev旋轉3D輪胎生成及輪荷加載計算，在此基礎上進行Free roll計算Inp文件的編寫，進行計算，查看輪胎輪心的力矩M判斷輪胎是否處于穩態滾動狀態。下圖為step1.inp以及step2rev.inp運行結果圖：
展開 滾動轉子式壓縮機轉軸振動仿真及試驗研究
該論文以滾動轉子式壓縮機轉軸振動仿真及試驗研究為主題開展相關研究，以搭載9槽6極電機的壓縮機為例，對其轉軸振動噪聲問題進行了研究，從機理上解釋了相關噪聲產生的原因，并通過轉軸彎曲模態優化改進了整機的振動噪聲。論文對于壓縮機振動控制有一定幫助。
摘要
Abstract
以搭載9槽6極電機的壓縮機為例，研究了變頻壓縮機運行時與電機極數有關的轉軸振動噪聲問題。首先，通過對徑向電磁力分析，明確了壓縮機電機6f徑向電磁力的組成；其次，通過仿真分析和試驗測試的手段對轉軸的振動特性進行分析，進一步指明6f電磁力與轉軸彎曲模態共振是導致轉軸振動噪聲問題的根源；最后，通過對某款變頻壓縮機的轉軸彎曲模態進行仿真分析及優化，降低了轉軸振動噪聲，改善了壓縮機的聲品質。
關鍵詞
Keywords
滾動轉子式壓縮機；轉軸；電機極數；彎曲模態；聲品質
DOI:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.02.001
0 引言
滾動轉子式壓縮機是家用空調的動力元件，也是其最主要的噪聲源之一。在壓縮機的噪聲中，主要有結構噪聲、氣流噪聲和電機噪聲。近年來，隨著壓縮機電機的高功率密度、小型化發展，電機相關的振動噪聲問題逐漸凸顯出來。劉士興[1]利用Ansoft軟件建立了9槽6極永磁同步電機的有限元模型，并通過對徑向電磁力仿真分析后提出了定子齒削角、轉子不均勻氣隙、提高定子模態頻率、轉子分段斜極等降低振動的優化方案。
展開 軸承故障脈沖仿真(外圈，內圈，滾動體) ￥19.89
軸承故障脈沖仿真(外圈，內圈，滾動體)，再此基礎上加噪聲，齒輪嚙合，基于上述三個合成高干擾信號。進行各類算法驗證。基于MATLAB平臺，算法已調通，可直接運行。需要直接拍下。標價為程序價格，不包含售后。程序保證可直接運行。
設計仿真 | 直播預告-滾動軸承自動選型與參數優化
12月22日 14:00
▲ 掃碼參與報名
立即預定
直播內容聚焦
?? 自動化軸承選型流程
?? 全面的軸承分析與校核功能
?? 高級的多目標參數優化功能
軸承選型流程
王帥
海克斯康工業軟件技術專家
從事齒輪箱的研發設計工作，具有多年的工程仿真經驗，負責Romax軟件的售前售后技術支持工作。
設計仿真 | 軸承橢圓截斷應力及其對滾動體載荷分布的影響
然而，為了更精確地評估橢圓截斷對于軸承剛度和壽命的影響，我們需要知道發生橢圓后的赫茲接觸應力和邊緣應力，因為橢圓截斷后滾動體的載荷分布也會隨之發生變化，同時對軸承剛度也會產生影響。
從R22.1開始，在系統模型的靜態分析和軸承滾動體載荷分布中考慮了由于球軸承接觸橢圓截斷導致的接觸剛度降低，該計算方法也會同步到Romax其它幾個產品線中，在各個產品線中均會得到同樣的軸承剛度值，確保更準確的系統變形結果。
深度學習與虛擬仿真：開啟滾動軸承智能故障診斷新篇章
這一成果不僅為滾動軸承的智能監測和維護提供了新的技術路徑，也為智能制造領域的發展貢獻了重要力量。
結語
本研究通過結合虛擬仿真和深度學習技術，提出了一種新的滾動軸承故障診斷方法。該方法不僅提高了故障診斷的準確性和效率，也為機械設備的健康監測和智能維護提供了新的思路。隨著技術的不斷進步，我們有理由相信，未來的機械設備將更加智能、高效和安全。
源自[基于虛擬仿真和深度學習的滾動軸承故障診斷方法研究]，作者：[李洋]
汽車充氣輪胎的路面滾動模擬(流固耦合)（附ANSYS命令流&模型文件）
本技術案例展示了：
輪胎受車輛重力載荷壓縮
輪胎充氣模擬
輪胎與路面接觸模擬滾動
關鍵仿真模擬技術特征：
流體靜力學單元的建立
氣體材料模型建立
加強單元使用（REINF265）
計算結果
輪胎充壓（右）與不充壓（左）變形結果：
輪胎滾動模擬變形結果：
模型建立
為模擬實際情況，輪胎尺寸采用小型轎車尺寸建立幾何模型。
一、輪胎模型建立
采用SOLID186實體單元建立，先建立輪胎2D截面，后通過對軸旋轉成體。
二、輪胎內氣體模型建立
采用HSFLD242流體靜力學單元建立，先選擇輪胎內壁單元，采用EURF命令在輪胎內壁與輪胎中心點之間生成氣體單元。
ESURF, XNODE, Tlab, Shape
!Generates elements overlaid on the free faces of existing selected elements
實際中，輪轂區域不該存在氣體單元，如圖示，因此指定這部分單元為負體積氣體單元，以忽略該部分單元的影響。
三、輪胎內纖維加強模型建立
采用REINF265加強單元建立。選中輪胎外表面單元，采用ereinf命令定義加強單元。
EREINF
!Generates reinforcing elements from selected existing (base) elements.
展開 7軸承故障脈沖仿真(外圈，內圈，滾動體)，再此基礎上加噪聲，齒輪嚙合，基于上述三個合成高干擾信號 ￥19.89
軸承故障脈沖仿真(外圈，內圈，滾動體)，再此基礎上加噪聲，齒輪嚙合，基于上述三個合成高干擾信號。進行各類算法驗證。基于MATLAB平臺，算法已調通，可直接運行。
