ansys軸承動態仿真的案例
文獻分享 | 使用 ANSYS 進行偏置軸承建模、靜態和動態分析
偏置軸承的建模
偏置軸承的完整建模是使用 SOLIDWORKS 軟件完成的，建模相當復雜，因為底座和軸旋轉位置之間存在偏置，并且為減少軸承邊緣的應力集中而給出了不同的倒角，偏置軸承的完整模型如下圖1所示。圖1（a）是偏置軸承的尺寸表示，圖1（b）是在Solidworks中準備的模型。
圖1 . (a) 偏置軸承尺寸
(b) Solidworks 中的偏置軸承模型
3.2 . 項目靜態分析
偏置軸承的靜態分析在Ansys工作臺中進行，幾何形狀從Solidworks導入，通過網格類型從粗到細的變化，比較網格結果，包括各種網格度量因子、網格收斂性研究通過考慮不同的單元長度來完成，并且觀察到在 1 mm 單元長度時獲得了網格收斂。改變偏心軸承的材料，然后分別進行計算，得到變形結果，并進行von-mises應力和應變的比較，進行研究。方程(1)、(2)代表了計算變形的靜態分析的基礎。
其中，F 表示施加的力，K 表示剛度矩陣，× 表示偏置軸承中的變形。
3.3 . 項目動態分析
執行動態分析的目的是在運行時評估應用程序。特征值分析 通過求解由質量矩陣和剛度矩陣組成的特征方程來提供結構的動態特性。動態特性包括自然模態（或振型）和自然周期（或頻率）。等式(3)、(4)表示固有頻率計算的基礎。
3.4 . 施加約束
進行固定分析，將切向力施加在朝外偏移量為 5000 N 的圓孔上，并將基板上的四個孔固定。
展開 Ansys Mechanical | SKF開發自動化應用程序大幅簡化軸承仿真分析
該公司的主要產品和服務涉及旋轉軸，包括軸承、密封件、潤滑管理、人工智能（AI）系統和無線狀態監控。此外，除了實體的零部件和硬件產品，SKF還開發了軸承仿真軟件和建模解決方案，包括與第三方工具集成的API，以幫助客戶更準確、更輕松地仿真軸承。
此前，SKF工程軟件部門產品經理Hedzer Tillema在Ansys Level UP 3.0工程仿真大會上介紹了最新的API之一。
SKF高管在Level Up 3.0工程仿真會議上介紹了SKF軸承APP應用
SKF Bearing是通過Ansys應用定制化工具包（ACT）開發而成，該工具包通過創建定制化指導流程（被稱為“向導”），使團隊能夠實現工作流程的自動化。這些向導為用戶提供了可訪問的分步式界面，并針對選定的任務和程序來定制應用。如上所述，SKF Bearing旨在簡化Mechanical中的軸承建模和FEA仿真。
Tillema表示，SKF持續的仿真集成有助于支持最近的“左移測試”的行業趨勢，這意味著工程師和設計人員在開發周期早期階段就能夠使用仿真和虛擬測試。通過將仿真積極引入開發的早期階段，而不是將其作為后期驗證工具，開發團隊可以更快地獲得關鍵洞察，從而為設計提供信息，防止設計失敗并加快產品上市進程。
借助仿真集成和聯合解決方案，SKF使更多的工程師和設計人員都能夠充分利用數字化轉型和仿真技術。
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展開 Ansys Speos | 2023R1 動態仿真助力車燈早期優化
前言
光學仿真是產品設計師應用的關鍵工具之一，能讓用戶在制作物理原型之前就通過數字環境體驗產品。這對汽車領域來說顯得尤為重要，隨著汽車照明功能（如轉向指示燈）越來越生動，TIER-1 需要能夠在樣件前，通過光學仿真得到動態變化效果，突出光源功率的時間變化。2023版本Ansys Speos開發新功能 Virtual Lighting Animation 照明動態工具，通過工具為每個源的功率比定義時間線并直接從中生成動畫視頻來幫助對仿真結果進行動態視覺處理。
以汽車車燈為例，將解釋 Speos 新功能 Virtual Lighting Animation 照明動態工具的使用。
完成車燈仿真結果
首先準備車燈模型幾何體，設置發光光源source，設置幾何體光學屬性properties，設置視覺亮度探測器sensor，探測器sensor的分層layer設置光源source分層，這樣便于有多個光源參與仿真時，可以單獨控制任何光源的光功能和時間的變化，運算direct或者inverse仿真后，得到XMP結果。打開車燈仿真的XMP結果。
Virtual Lighting Animation工具
在工具tools選項下，打開Virtual Lighting Animation工具（以下簡寫VLA），VLA工具在Virtual Photometric Lab 或者Virtual Human Vision Lab都能打開此選項。
展開 
轉子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉子動力學 臨界轉速 軸承
轉子動力學ansys仿真流程方法
工程中的回轉機械，如渦輪機、電機等，在運轉時經常由于轉軸的彈性轉子偏心而發生橫向彎曲振動。當轉速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉子發生激烈振動的特定轉速稱為臨界轉速。工程師要做的就是查找轉子系統的臨界轉速，從而將系統修改轉速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉速。
要獲取臨界轉速，那么ansys軟件就可以根據模型來計算臨界轉速。理論狀態下轉子系統包括：轉軸、轉軸上的圓盤、兩側軸承以及不平衡的質量，如圖所示。
那么如何進行坎貝爾圖的計算和提取呢？在ANSYS軟件中有三種方法來計算臨界轉速，如下所示：
第一種為梁單元方法，建立一根軸線，不同的位置給定不同的半徑和質量點來計算。
第二種為三維實體方法，建立完整的三維模型，模型是軸對稱模型，所以默認的模型是完全的不偏心的，所以需要添加偏心的質量點。
第三種為ANSYS workbench中新功能，概念模型，建立二維的截面模型來代替三維模型，計算量能夠顯著的減少，加快計算速度，但是結果并沒有差別。
本次流程以第三種方式來展示仿真分析的流程方法，基本操作過程三種近似相同。分析模塊是采用模態分析來進行的。
1.模型的建立
首先要將三維模型進行處理，將三維模型切割，提取中間的截面，如圖所示。
打開workbench中的模態分析模塊，設置對稱選項，如下圖所示。默認的模型不會出現對稱的設置，需要選中model狀態下插入對稱、接觸、遠端點等選項.
設置好之后在對稱目錄下插入General Axisymmetric，該方法是ANSYS獨有的一種簡化方法，可以使用二維平面表示三維物體，簡化計算量.
表示二維軸對稱的操作方式的選項如下圖所示，設置坐標和對稱軸及平面數量。
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【ANSYS線上直播回看】新一代智能頭燈的動態設計評估與仿真
數字化仿真/手段是目前解決這一難題的有效方法。Ansys基于物理的頭燈仿真技術可以構建一套高效的智能頭燈開發與動態測試驗證體系，從而讓仿真技術幫助加速整個智能頭燈開發測試流程。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
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