混合潤滑仿真的案例
斯特封安裝偏移混合潤滑分析
隨著線性液壓執(zhí)行器的工作壓力與運行速度不斷提高，對密封性能的要求越來越高。因在高速、高壓工況下展現(xiàn)出良好的密封效果，斯特封成為主要的線性液壓密封元件[1]。其安裝過程首先將O形圈放入溝槽內(nèi)，再將密封環(huán)折彎壓緊O形圈，故兩者會發(fā)生相對位置偏移，直接影響斯特封的密封性能，甚至造成工況
RecurDyn 成功案例：混合動力汽車傳動系潤滑油路優(yōu)化
圖1 現(xiàn)代混合動力汽車
0
1
研究產(chǎn)品: HEV/EV傳動
仿真目的: 優(yōu)化潤滑油路提高（HEV/EV）的潤滑效能和冷卻性能
眾所周知，變速箱內(nèi)的油液有兩個非常重要的作用：1).潤滑高速旋轉(zhuǎn)件以減少磨損；2).作為冷卻液對發(fā)熱零件進行降溫。但是，如果潤滑油的量過多，則會加大旋轉(zhuǎn)部件的阻力，降低燃油效率。通過RecurDyn-ParticleWorks聯(lián)合仿真，可優(yōu)化變速器內(nèi)的油路，仿真結(jié)果能夠清晰地可視化箱體內(nèi)部的油液分布，可量化分析確定最佳的油量，從而達成潤滑性能和冷卻效能的最佳平衡。
展開 RecurDyn 成功案例：混合動力汽車傳動系潤滑油路優(yōu)化
圖1 現(xiàn)代混合動力汽車
研究產(chǎn)品: HEV/EV傳動
仿真目的: 優(yōu)化潤滑油路提高 HEV/EV的潤滑效能和冷卻性能
眾所周知，變速箱內(nèi)的油液有兩個非常重要的作用：1).潤滑高速旋轉(zhuǎn)件以減少磨損；2).作為冷卻液對發(fā)熱零件進行降溫。但是，如果潤滑油的量過多，則會加大旋轉(zhuǎn)部件的阻力，降低燃油效率。通過RecurDyn-ParticleWorks聯(lián)合仿真，可優(yōu)化變速器內(nèi)的油路，仿真結(jié)果能夠清晰地可視化箱體內(nèi)部的油液分布，可量化分析確定最佳的油量，從而達成潤滑性能和冷卻效能的最佳平衡。
圖2 變速箱
┃仿真過程
①創(chuàng)建動力學(xué)模型，包括整個變速器的轉(zhuǎn)動及其它運動；
②變速器動力學(xué)模型與油液的聯(lián)合仿真；
③針對變速器進行實際定量檢測油液行為（Benchmark test）；
④實際測試與分析結(jié)果的對比，及詳細(xì)的模型參數(shù)調(diào)整。
⑤基于詳細(xì)參數(shù)調(diào)校的仿真模型，通過改變設(shè)計參數(shù)，可視化分析并比較設(shè)計參數(shù)對油液行為的影響；分析各種變化行駛條件(車輛加速、減速和轉(zhuǎn)向)相應(yīng)的結(jié)果。
┃
關(guān)鍵分析技術(shù)
構(gòu)建變速器(各零件間的運動/動力傳遞)動力學(xué)模型(RecurDyn Professional)；
反映油液特性的高精度流體模型(ParticleWorks)；
高轉(zhuǎn)速零件物理量與油液物理量的雙向數(shù)據(jù)交換(Co-simulation)；
高速粒子的GPU求解(ParticleWorks GPU Solver)；
油與相鄰零件間壓力和速度的高精度計算。
展開 基于Tribo-X inside ANSYS的滑動軸承混合潤滑應(yīng)用概述
Tribo-X inside ANSYS具有考慮滑動軸承處于混合潤滑階段性能分析計算能力，開啟混合潤滑高級項 “Mixed Lubrication”功能即可以將其作為高級邊界條件添加到滑動軸承性能的計算分析中，如圖1所示。
圖1
混合潤滑的考慮可以建立在軸承體彈性變形的軸承分析基礎(chǔ)上（EHD），一個3油楔滑動軸承分析目錄樹如圖2所示：軸承分析的剛度信息由靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析確定，考慮軸承設(shè)計、材料、支撐和網(wǎng)格等；
軸承表面和軸之間的幾何尺寸和間隙在CAD模型中進行定義，Tribo-X自動檢測幾何尺寸和這個間隙；壓力邊界條件用來定義潤滑油的供應(yīng)區(qū)域，幾何形狀可以是任意的，因此任何類型的潤滑供應(yīng)都是可以定義的，潤滑油供應(yīng)區(qū)域的單元尺寸應(yīng)定義得足夠小，幾何形狀選擇尺寸范圍內(nèi)包含至少3個單元；
此外，潤滑屬性用來定義潤滑劑的材料性質(zhì)，操作條件用來定義滑動軸承負(fù)荷、速度或軸是否對準(zhǔn)的條件，湍流工具允許考慮潤滑間隙內(nèi)的湍流行為，通常紊流會導(dǎo)致更高的承載能力，并伴隨著摩擦的增加。
圖2
限于本文著重點，以下不再針對Tribo-X基本分析流程進行介紹，僅對混合潤滑的設(shè)置和技術(shù)進行簡要說明。
圖3
一般情況下軸與滑動軸承啟動到工作平衡的過程的摩擦可以分為三個階段，邊界摩擦階段、混合摩擦階段、流體摩擦階段。如圖3所示，邊界摩擦階段在低轉(zhuǎn)速、低粘度、高負(fù)荷或低潤滑條件下發(fā)生，承載能力來自于套管和軸的粗糙表面的接觸，高摩擦系數(shù)；
當(dāng)軸與軸承表面的間隙高度低于一定極限值時，軸與軸承處于混合摩擦階段，摩擦表面沒有完全分離，固相摩擦和流體摩擦同時存在；處于流體摩擦階段摩擦表面完全分離，有足夠的周向速度，承載能力完全由流體動力壓力實現(xiàn)。
展開 
行星輪組潤滑仿真
包含公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，關(guān)注CAE從業(yè)者公眾號交流。
齒輪 潤滑 仿真 CAE
齒輪 潤滑 仿真 CAE
有限長線接觸彈流潤滑仿真分析 ￥50
潤滑是決定航空航天等領(lǐng)域機械傳動系統(tǒng)可靠性和效率的關(guān)鍵因素，準(zhǔn)確預(yù)測潤滑狀態(tài),對于提高動力傳輸裝備的可靠性具有重要意義。本案例圍繞圓柱滾子軸承的彈流潤滑行為，推導(dǎo)了Reynolds雷諾方程弱形式，利用COMSOL弱形式偏微分方程（PDE）構(gòu)建了彈流潤滑仿真模型。相比多重網(wǎng)格計算方法，該方法計算高效，無需編程，適應(yīng)工況范圍廣。后續(xù)將繼續(xù)推出點接觸和橢圓點接觸彈流潤滑仿真模型。
齒輪箱飛濺潤滑仿真
實時觀察潤滑油的飛濺狀態(tài)和分布，為潤滑涉及做改善
Particleworks和RecurDyn聯(lián)合仿真案例-發(fā)動機潤滑
通過查看RecurDyn仿真發(fā)動機的固體運動，通過Particleworks仿真液體潤滑分布。
一、生成RecurDyn 模型
1. RecurDyn運行。點擊Browse選.Workshop6中.sampleEngineModel.rdyn文件
二、動力學(xué)模型仿真(單獨RecurDyn)
1. 點擊Analysis 下Simulation Type中的Dyn/Kin。
2. 點擊Simulation 進行仿真。
3. 仿真完成后，點擊Animation，可以看到如右圖所示的運轉(zhuǎn)中的發(fā)動機。
三、生成Particleworks 模型
1. Working window所示的發(fā)動機模型是使用Subsystem生成的發(fā)動機。雙擊屏幕中的發(fā)動機，進入發(fā)動機的編輯模式，在Database中，鼠標(biāo)右鍵單擊Chain1后，選擇Edit，進去Subsystem的編輯模式。
2. 點擊Communicator下Particleworks 中的Vessel。
3. 選定SampleEngine模型中的，BalanceShaft1。
4. 在Vessel window中的VesselFile欄輸入BalanceShaft1。
5. 對下表列出的12Body,重復(fù)上面的第2~4步，輸出Vessel文件。
展開 Xflow齒輪箱潤滑仿真
只展示幾張截圖，如果需要源文件或者想要交流學(xué)習(xí)的請私下聯(lián)系我。
彈流潤滑擠壓油膜動態(tài)過程仿真 ￥1000
</p><p> 仿真結(jié)果如下：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/6d90dacf51ee4a9d950adf47ae332093.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>小球擠壓滑動過程中板的應(yīng)力變化</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/6bcc008d8218411f9cac6f189be8c6ec.gif" alt="Untitled2.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>油膜壓強分布</strong></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/d62175b6896b4f52a075ccec879820fb.gif" alt="Untitled3.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>油膜厚度變化</strong></p><p>感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流。</p><p><br></p><p><br></p>
展開 
旋轉(zhuǎn)機械的油膜潤滑數(shù)值仿真 ￥1000
本案例建立了一旋轉(zhuǎn)動靜環(huán)結(jié)構(gòu)和接觸尺，接觸層之間考慮了潤滑層，基于COMSOL軟件模擬得到了有潤滑層下，動靜環(huán)旋轉(zhuǎn)運動下的接觸層應(yīng)力分布和油膜厚度變化，仿真模型及結(jié)果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎交流合作！
LS-DYNA，齒輪傳動系統(tǒng)飛濺潤滑仿真
齒輪傳動系統(tǒng)飛濺潤滑，SPH方法，技術(shù)要點：六面體網(wǎng)格劃分、型腔SPH粒子生成、接觸方式設(shè)置等，歡迎技術(shù)合作，郵箱：513484528@qq.com
138基于matlab的軸承的潤滑方程進行數(shù)值求解仿真 ￥80
基于matlab的軸承的潤滑方程進行數(shù)值求解仿真，改變偏心率和寬徑比，可求輸出不同參數(shù)下的油膜壓力，厚度等的分布情況，并且輸出承載力和摩擦力變化趨勢。程序已調(diào)通，可直接運行。
多物理場仿真助力加快摩擦潤滑研究進程
彈性流體動力潤滑（elastohydrodynamic lubrication，簡稱“彈流潤滑”）研究充分反映了 21 世紀(jì)工程仿真問題的復(fù)雜性。彈流潤滑描述兩個嚙合面（如軸承和齒輪）的變形與使其分離的流體動力學(xué)之間的耦合效應(yīng)。如果在研究中引入熱效應(yīng)，就演變?yōu)闊釓椥粤黧w動力潤滑（下文簡稱“熱彈流潤滑”）問題。潤滑油膜厚度通常為微米級或更小尺度，但足以保障其良好的低摩擦磨損特性。深入了解熱彈流潤滑機制，有助于改進傳動系統(tǒng)的功率密度、效率以及噪聲、振動與聲振粗糙度（NVH）性能。
在機械零件潤滑接觸的設(shè)計過程中，非常關(guān)鍵的一點是將潤滑油本身也當(dāng)作機械零件來處理。借助熱彈流潤滑仿真，研究人員能夠全面分析潤滑接觸，減少制造物理原型的數(shù)量。實踐證明，使用多物理場建模和計算機仿真來分析熱彈流潤滑接觸，正是解決此類問題最有效的途徑（圖 1）。
圖 1. 正在運轉(zhuǎn)的浸油潤滑齒輪副的高速攝影圖片（左）和彈流潤滑接觸示意圖（右）。 圖注：Wheel - 大齒輪； Pressure - 壓力； Temperature - 溫度； Pinion - 小齒輪； Lubricant - 潤滑油； Lubricant film thickness - 潤滑油膜厚度
應(yīng)對微米級測量難題
由于潤滑油膜和固體變形都是微米級尺度，如果通過在接觸區(qū)域放置傳感器來進一步了解熱彈流潤滑性能將極為困難。“兩齒側(cè)面間的潤滑油膜厚度在一微米以內(nèi)，約為頭發(fā)直徑的十分之一。接觸壓力一般高達 2GPa，幾乎相當(dāng)于一塊指甲大小的地面承受 30 輛乘用車時受到的壓強?！盩homas Lohner 解釋道，他在德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）的齒輪研究中心（FZG）擔(dān)任彈流潤滑摩擦接觸和效率研究部門主管。
借助數(shù)值仿真，工程師們能夠設(shè)計各式熱彈流潤滑接觸方案，最終實現(xiàn)齒面與潤滑油的合理搭配。
展開 