Ansys空心圓錐
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
Ansys空心圓錐的實例教程
圖7 單滾子軸承滾道接觸應力計算
4 基于ANSYS的空心圓錐滾子軸承接觸特性分析
選用空心度為30%~90%的圓錐滾子軸承為研究對象，對圓錐滾子軸承進行關于空心度探索性研究。其有限元模型分別見圖。以內圈不同載荷條件下的彈性變形量與接觸應力為例，對于空心圓錐滾子軸承的有限元模型，計算內圈受不同載荷條件下的彈性變形量與接觸應力，對比分析不同空心率和載荷對彈性變形和接觸應力的影響規律如圖8、圖9所示：
圖8 不同空心度圓錐滾子軸承彈性變形 圖9 不同空心度圓錐滾子軸承接觸應力值
為了更直觀地探究空心率對受載圓錐滾子軸承綜合應力影響，現提取實心滾子、空心度為45%，空心度為90%的圓錐滾子軸承，受12.4kN的集中力時滾子的等效應力如圖10、圖11、圖12。分析結果表明合適空心度的圓錐滾子軸承的彈性變形量與等效應力變化相對較小，承載能力變化不大，而軸承自身的質量和接觸應力減小幅度較大，這種變化既有利于改善軸承的動態特性和振動特性，從剛度上能夠達到使用要求，又有利于改善圓錐滾子軸承的疲勞壽命和可靠性，此計算模型和分析結果為圓錐滾子軸承的優化設計提供了理論依據。
圖10 實心圓錐滾子軸承等效應力云圖 圖11 45% 圓錐滾子軸承 圖12 90%圓錐滾子軸承
5 基于ANSYS的滾子軸承的負荷分布與承載能力計算
首先在ANSYS前處理環境中建立32216圓錐滾子軸承的三維實體模型，為了便于劃分網格時對滾動體-套圈接觸部位進行細化，將圓錐滾子軸承各組件先進行分割（DVIDE），之后再粘接（GLUE）起來，以保證應力的傳遞與變形的連續性。建立的實體模型如圖13所示，然后進行網格劃分。其中內外套圈、圓錐滾子的材料均為軸承鋼，材料參數與單元類型與單滾子軸承分析模型相同。
展開 空心杯電機本體仿真
定子繞組建模是空心杯電機仿真的關鍵
空心杯線圈UDP
-Maxwell內嵌的空心杯線圈CupCoil UDP能夠快速輕松的建立線圈的全參數化幾何模型
-后續可以簡單的對線圈的直邊長、節距等設計參數進行參數和優化分析
空心杯電機繞組建模
-按如下參數生成空心杯電機的單個繞組
-沿Z軸復制生成六個繞組
生成空心杯電機完成模型
-外部輸入或直接在Maxwell內部建立電機定子、轉子、永磁體模型，裝配成完整的空心杯電機模型，并賦予相應的材料特性。
空心杯電機3D模型仿真
-外部輸入或直接在Maxwell內部建立電機定子、轉子、永磁體模型，裝配成完整的空心杯電機模型，并賦予相應的材料特性。
-把3D模型沿Z軸切割，可得如下空心杯2D模型，設置合適的模型深度和等效材料特性，并對繞組重新進行分相后，也可以仿真空心杯電機的特性，仿真速度遠快于3D模型。
空心杯電機等效電路模型提取
采用對有限元模型的定子電流和轉子位置進行遍歷的方式，基于高精度的有限元仿真提取出空心杯電機的精確等效電路模型，然后可在TwinBuilder中利用該等效電路模型搭建外部的控制電路和控制算法，從而既保證仿真精度，又保證仿真速度。
-把繞組的激勵類型設置為外部External，并設置繞組初始電流為0。
-插入一個Maxwell外電路激勵。
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以下是仿真軟件可實現的應用示例：
設計不同類型的波導，這些波導由不同材料制成，具有多種尺寸規格。
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絕緣：區分母線類型的另一種方法，是看母線與周圍結構的絕緣方式。在某些情況下，母線會涂上一層絕緣聚合物，或者通過絕緣支架或隔離器進行絕緣并固定到位。
載流容量和類型
單相母線有兩個電路：一個是帶電電路，另一個是中性電路。
輸入口可以是平面、球面或非球面，我們可以通過定義曲率半徑和圓錐系數來控制。輸入口（或NSC表面）的中心頂點一般定義在鏡頭數據編輯器中前一個表面的局部坐標系里。
這個NSC表面支持表面孔徑的設置，任何孔徑之外的光線都會被阻擋。通過孔徑的光線將以非序列模式進行光線追跡。
/屬性/分析步/網格等等清晰明了）確實比ANSYS好些，但是ABAQUS/ANSYS的所有幾何模型要完全純手搓（像那些復雜點的螺旋彈簧、空心橢圓環等等），但是LS-prepost可以直接調用（類似于調用庫一樣方便）；
③有限元軟件都是沒有返回鍵的（沒有后悔藥），一旦網格劃分的有點問題（多/少了，有冇共節點），ANSYS/ABAQUS刪改網格和分離&檢查共節點都非常不方便，但是LS-prepost可快速對網格進行類似于外科手術那樣
下一篇文章：Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 2 部分：光機械封裝，介紹了在 Ansys Speos 環境中編輯光學元件以及在整合機械組件后分析系統。
本例中不規則面的矢高計算方法與計算標準球面矢高的方法相同，其中不規則面的參數為：圓錐系數為-1，曲率半徑為-4000mm以及徑向坐標為270mm。可以在優化函數編輯器中使用優化操作數SSAG直接讓OpticStudio計算出矢高值。
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