軸承剛度ANSYS的案例
用table數組定義軸承剛度，剛度值隨轉速變化，定義之后如何使用這個剛度值求解轉子系統臨界轉速？
我用214單元模擬軸承求解轉子系統的臨界轉速，把剛度設置為轉速的函數，但是把命令流輸入之后ANSYS到了求解部分就自動停止，不進行計算。下面是定義table數組和求解部分的命令流，請前輩指點下錯誤出在哪里。
另外，出問題后我查過file.err里面有一個錯誤提示大意是：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保泵轉子動力學特性的影響分析
摘 要：為了研究軸承剛度對雙葉片環保泵轉子動力學特性的影響，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保泵固有頻率、模態振型、臨界轉速及諧響應進行了求解和對比分析。計算結果表明：模態振型在不同支承剛度下表現為同相振型，以水平擺動為主。當軸承剛度從2.6×105N/mm增加到2.6×106N/mm時，轉子固有頻率和臨界轉速均明顯增加，而當軸承剛度從2.6×106N/mm增加到2.6×108N/mm時，固有頻率和臨界轉速增速變緩。轉子額定轉速均小于4種軸承剛度下轉子的前3階臨界轉速，不會發生共振。諧響應振幅隨支承剛度增大而降低，支承剛度為2.6×105N/mm時振幅最大，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%。研究結果可為類似泵的軸承選型以及轉子結構優化等提供參考。
關鍵詞：雙葉片環保泵；數值模擬；流固耦合；模態分析；臨界轉速
0 引言
雙葉片環保泵效率高、抗堵塞能力強，是一種新型的高效無堵塞泵，廣泛應用于環保、污水處理、造紙等行業，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[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先水平，已經形成了較為成熟的系列產品，但國內無堵塞環保泵等特種產品的相關理論研究還不夠成熟，尚未形成規模化生產，產品可靠性還需進一步提高[6]。水泵轉子系統的振動問題一直是國內外學者研究的熱點問題，已有相關文獻[7-18]對多級離心泵、帶分流葉片水泵水輪機、蝸殼式混流泵、多級沖壓泵等諸多類型的轉子動力學特性進行了研究分析，但較少涉及到雙葉片環保泵轉子系統的振動問題。
展開 Workbench軸承設置，四個剛度系數，四個阻尼系數的含義 ￥5
微信 leslie_wj
軸承，稱為機械設備的關節，其重要性無需多言。在workbench的模態分析功能中，有插入軸承支承的功能，但是相關設置可能不是那么容易理解，本文結合相關理論和實踐，努力把這個問題解釋清楚。
后文目錄
一：相關理論
二：實際操作
如何從Ansys APDL中提取剛度矩陣與質量矩陣？ ￥69
1.引論
經常使用Ansys、Abaqus等一系列有限元分析軟件進行計算、學習的學生或工程師們都會知道在有限元分析建模與計算中剛度矩陣與質量矩陣的重要性。但是由于軟件的黑盒性質，大家往往在實際使用十分成熟的商業化軟件的過程中慢慢忽視了有限元及其衍生出的商業軟件背后的原理與方法。
這時，不管是在學習中還是在工程應用中往往都會遇到一個同樣的問題，那么就是如何將Ansys APDL運行中的產生的各種數據（例如：剛度矩陣、質量矩陣）導出成為我們熟悉的形式或文件格式，從而為我們所用，所分析。
因此我決定寫下此篇文章來幫助很多實際工作或學習中需要用到此類技能的同學、同事們，讓大家更了解Ansys APDL背后的工作原理與數據導出方式。
當然，在社區中早就有大佬回答過了這個問題，并給大家制作了相應的提取矩陣軟件，其軟件具備了簡單、便捷的操作方式，讓很多想要提取剛度矩陣與質量矩陣的同僚們受益，那么我為什么還要寫一篇這樣的文章重新提起這樣一個話題呢？這就又回到了我開頭所說的“原理與方法”，我在此更希望面對想要進一步學習了解軟件背后機理的群體，并在此基礎上保留教學的簡潔性，提供導出矩陣與轉換、列式、求解的源代碼，使其既兼顧基本原理，又可以讓大家直接上手使用，非常的便捷，也避免了很多因為優化不完全導致的運行bug。
2.有限元軟件導出剛度矩陣與質量矩陣的方法
在使用APDL進行求解時，每次在求解完成后都會在工作路徑下生成一個.full文件，而這個文件十分關鍵，其正是剛度矩陣與質量矩陣的所在之處。
展開 
Ansys Mechanical | SKF開發自動化應用程序大幅簡化軸承仿真分析
因此，SKF Bearing具有許多優勢，包括：
簡化軸承分析和仿真，并使其易于使用
可訪問超過10,000種軸承型號，其中包含所有常見的軸承類型
基于云的在線工具可確保提供最新的軸承數據，包括宏觀和微觀幾何結構，這有助于表示最準確的軸承剛度
為了進一步提高精度，SKF Bearing應用采用了兩種建模方法：
主要用于靜態分析的非線性剛度模型，其中可以檢索最終的軸承載荷
主要用于動態分析（如諧波振動頻率分析）的恒定剛度模型
此外，您可以選擇軸承表面并輸入您想在模型中使用的軸承的坐標系。更方便的是，可以使用SKF在線計算工具SKF Bearing Select來查找最適合您項目的軸承列表。此外，還可以輸入獨特的參數，如間隙和速度。
利用SKF軸承應用程序和Ansys Mechanical在力矩中快速生成的軸承仿真結果
展開 ANSYS-球軸承-接觸力學
一、前言
本案例使用ANSYS建立軸與軸承的過盈裝配模型，對軸與軸承的過盈裝配接觸問題進行有限元分析，得出內圈與軸過盈配合時應力的分布情況和內圈與滾子之間接觸應力的分布情況,以校驗軸承設計參數是否合理，并得到合適的裝配力。滾動軸承是一種通用性很強、標準化的機械基礎零件,它是影響旋轉機械動力學特性的重要因素。由于滾動軸承使用維護方便，工作可靠，起動性能好，在中等速度下承載能力較高，廣泛應用于各種場合。滾動軸承通常由內圈、外圈、滾動體組成。內圈緊套在軸頸上并與軸一起旋轉，外圈裝在軸承座孔中。在內圈的外周和外圈的內周上均制有滾道。當內外圈相對轉動時，滾動體即在內外圈的滾道上滾動，它們由保持架隔開，避免相互摩擦。滾動軸承是靠滾動體的轉動來支撐轉動軸的，因而接觸部位是一個點，滾動體越多，接觸點就越多；滾動軸承是各類機械傳動系統中最重要的部件之一,也是較易損壞的部件。實踐表明,大量機械設備中傳動系統的失效在很大比例上是由于滾動軸承受力變化引起的；在滾動軸承的設計與應用分析中,經常會遇到軸承的承載能力、預期壽命、變形與剛度等問題,這些問題都與軸承的受力和應力分布狀態密切相關。研究表明,軸承的壽命約與應力的7~9次方成反比，,因此對滾動軸承的內外圈和滾動體進行應力分析具有十分重要的意義。本文采用ANSYS有限元分析軟件建立滾動軸承的有限元模型并加載求解,進行應力場分析,得出應力場分布。滾動軸承是標準機械零件,同一系列的軸承結構形式完全一樣,其主要參數固定,只是內部設計參數不同,因此采用參數化設計即可實現同一系列軸承的建模。
基于軸承力學分析的理論和原則，簡單介紹了模型與單體接觸的hertz理論，并以滾動軸承為例，詳細分析了軸承的接觸應力、變形、載荷分布情況。一步步建立了有限元模型，采用接觸問題的拉格朗日乘子法，得到了比較直觀的接觸變形以及應力分析圖。
展開 ANSYS模型剛度、質量矩陣快速提取小軟件—km_from_Ansys ￥88
背景
從事結構振動控制、車橋耦合振動、結構健康監測傳感器優化布置、結構動力性能分析等等一系列研究的同仁們應該都面臨過一個同樣的問題—“怎么把結構的剛度和質量矩陣建立出來？”。這對于那些數值分析高手和專家可能不是什么問題；但是對于科研剛入門的新手來說，這個難度還是相當大的。如果都靠自己寫程序來建立有限元模型，則對理論基礎、編程水平都有很高的要求，甚至程序做出來也未必能保證其正確性，是一個很讓人頭疼的問題。
對于一些簡單的被動控制裝置或簡單的動力學分析，當然也可以在有限元分析軟件中構造出裝置組成直接分析（剛度+阻尼類型），但是對于稍復雜一些的控制裝置和耦合分析等問題，會受到平臺功能上的限值，尤其是對于主動和半主動等涉及控制算法的研究來說，基本很難在有限元軟件平臺上實現分析。再加上如果需要對裝置進行參數優化，需要進行多次重復計算，難度就更大。
Ansys、ABAQUS等軟件平臺給我們提供了比較穩定有效的有限元模型建立平臺，通過借助商業軟件來建立模型，再將其中的剛度、質量矩陣導出，是非常可取的一種方法。如果能夠提取出模型的矩陣，明晰計算原理，就能夠很容易的通過自己的程序設計對計算過程進行補充、調整，來達到自己定制的計算分析目的。其實，不僅對于振動控制，比如結構靜動力分析、車橋耦合分析、結構傳感器優化配置方案設計等，都有應用需求。因此，一個能夠便捷的提取結構矩陣的方法就顯得至關重要。
技術鄰平臺已經有大佬提供了ABAQUS軟件剛度和質量矩陣的導出方法。這里補充一下在ANSYS中導出質量和剛度矩陣的方法和小軟件。
2.
展開 Ansys Mechanical | SKF開發自動化應用程序大幅簡化軸承仿真分析
因此，SKF Bearing具有許多優勢，包括：
簡化軸承分析和仿真，并使其易于使用
可訪問超過10,000種軸承型號，其中包含所有常見的軸承類型
基于云的在線工具可確保提供最新的軸承數據，包括宏觀和微觀幾何結構，這有助于表示最準確的軸承剛度
為了進一步提高精度，SKF Bearing應用采用了兩種建模方法：
主要用于靜態分析的非線性剛度模型，其中可以檢索最終的軸承載荷
主要用于動態分析（如諧波振動頻率分析）的恒定剛度模型
此外，您可以選擇軸承表面并輸入您想在模型中使用的軸承的坐標系。更方便的是，可以使用SKF在線計算工具SKF Bearing Select來查找最適合您項目的軸承列表。此外，還可以輸入獨特的參數，如間隙和速度。
利用SKF軸承應用程序和Ansys Mechanical在力矩中快速生成的軸承仿真結果
利用Ansys Mechanical中的SKF Bearing大顯身手
軸承剛度會對機器和系統行為產生重大影響。利用SKF Bearing，可通過易于使用的向導輕松創建滾動軸承模型，準確顯示軸承剛度，并可直接訪問SKF目錄中的10,000多個軸承型號。
展開 ANSYS復合材料施加軸承載荷
我用acp模塊創建的復材實體模型，在瞬態分析模塊里想施加軸承載荷，但是點選作用面后不能添加
基于ANSYS WB平臺的滑動軸承分析工具（一）
二、Tribo-X inside ANSYS概述
1、適用的軸承
目前版本功能支持的滑動軸承類型如圖所示：
圖-適用于TriboX-inside ANSYS進行分析的軸承（紅線框內）
2、合理假定
油膜間隙遠小于軸承尺寸
厚度方向壓力不變
3、理論公式
TriboX-inside ANSYS基于TEHD（熱彈油膜動力學）的油膜軸承求解器，
圖-潤滑方程
圖-三維NS方程(CFD)與二維雷諾方程（Tribo-X）計算結果對比
l RDE與CFD計算結果存在微小偏差
l RDE計算時間明顯低于CFD的計算時間
4、應用方向
Tribo-X求解器集成在ANSYS Workbench環境中，二者優勢互補。其中ANSYS Workbench提供強大的前處理建模、后處理結果查看能力，Tribo-X inside ansys提供全面、快速、精確的滑動軸承計算能力，同時Tribo-X inside ansys可以與ANSYS優化模塊集成進行滑動軸承參數優化，與ANSYS結構動力學模塊結合，無縫傳遞軸承參數進行轉子動力學分析。
圖 Tribo-X inside ANSYS與ANSYS聯合分析
（1）軸承平衡狀態計算
（2）軸承剛度與阻尼計算
轉子系統動力學行為與軸承動力特性高度相關，滑動軸承動力特性的軸承系數為油膜剛度和油膜阻尼，而油膜剛度與阻尼取決于軸承平衡位置及轉速，Tribo-X可以計算轉速相關的軸承剛度與阻尼系數。
展開 ANSYS中整體、單元剛度和質量矩陣的提取
這時用編輯器打開cp.out文件，可以看到按單元寫出的質量、剛度等矩
陣
ANSYS中整體、單元剛度和質量矩陣的提取.rar
ANSYS2021R1軸承旋轉計算分析 ￥15
ANSYS2021R1軸承旋轉計算分析
如圖所示滾珠軸承，對滾珠軸承在正常運轉過程中位移及應力狀態分析。
基于ANSYS-Workbench的軸和軸承座模態分析
基于ANSYS-Workbench的軸和軸承座模態分析.pdf
基于Tribo-X inside ANSYS滑動軸承系數計算應用
Tribo-X inside Ansys是滑動軸承分析專用工具，具有滑動軸承剛度系數和阻尼系數計算的能力。
滑動軸承剛度和阻尼項取決于轉速或軸偏心位置，反映了不同潤滑操作條件下的動態特性，獲得的跟隨轉子角速度變化而變化的滑動軸承剛度和阻尼系數能夠無縫傳遞到轉子動力學分析模塊的軸承工具中，進行相關仿真分析使用。
一、Tribo-X inside ANSYS滑動軸承分析系統搭建
Tribo-X inside ANSYS軟件分析環境基于ANSYS Mechanical進行軸承分析的預處理和后處理，軟件安裝以后在ANSYS Mechanical中新增了一個名為Tribo-X inside ANSYS的工具欄，如圖1所示。
圖1
Tribo-X inside ANSYS分析的計算條件分為基礎邊界條件定義和高級分析求解邊界條件兩類。任何基于Tribo-X inside ANSYS工具的分析內容都首先建立在基本邊界的定義基礎上，如圖2所示。而滑動軸承剛度和阻尼系數的計算和傳遞要通過高級分析求解邊界條件進行定義，往往需要更高級的license進行支持。下面對Tribo-X的基礎邊界和高級邊界條件內容進行簡要說明。
圖2
基礎邊界條件定義簡要說明：
Pressure Supply：壓力邊界條件，用來定義潤滑油的供應區域。該區域可以在軸承或軸的表面上定義。當壓力邊界條件選擇多個面時，就可以定義多個潤滑油的供應。供油幾何形狀可以是任意的，壓力值必須為正。因此，任何類型的潤滑供應都是可以定義的。
Bearing Geometry：如圖3所示，它用于確定液體滑動軸承的位置，是確定軸承與軸之間潤滑間隙的基礎。
展開 基于Tribo-X inside ANSYS的瞬態滑動軸承分析實例
本系列文章主要針對Tribo-X inside Ansys的功能及各方向應用實例進行介紹。本文將對軸承采用HD和EHD兩種方式進行分析。
對于HD（Hydrodynamic）分析，在計算過程將軸承假設為剛體，不考慮其發生彈性變形。對于EHD（Elasto-Hydrodynamic）分析，在計算過程中軸承視為柔性體，考慮軸承的彈性變形，同時軸承的變形會對潤滑間隙的結果產生影響。
滑動軸承大量用于旋轉機械結構，系統力學行為與滑動軸承的特性參數密切相關，有必要對滑動軸承進行計算以獲取軸承參數，研究軸承受力狀態，如油膜壓力、油膜間隙、軸承剪力、油膜剛度、油膜阻尼等。但滑動軸承計算在本質上屬于復雜的多物理場問題，涉及流體力學、結構力學、熱力學，而且尺度極小，通常間隙量僅為數十到數百微米，經典三維CFD或者有限元計算難度很大。
基于ANSYS WB平臺開發的滑動軸承計算工具Tribo-X inside ANSYS是基于熱彈油膜動力學的滑動軸承求解器，它采用合理簡化算法，基于簡單模型快速完成滑動軸承計算。
Tribo-X inside ANSYS將Tribo-X求解器集成到ANSYS Workbench環境中，基于ANSYS環境建模、設置滑動軸承計算參數并驅動Tribo-X求解器實現滑動軸承快速計算，解決了傳統CAE方法難以計算滑動軸承的困難，可以獲取軸承重要參數，研究軸承受力狀態，預測旋轉軸承系統的穩定性，對軸承參數進行設計優化，并可以將軸承計算與ANSYS Mechanical結構計算聯合，精確考慮軸承特性對系統力學特性（如轉子動力學）的影響。
展開 