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航天機(jī)電伺服系統(tǒng)具有短時(shí)高功率、長時(shí)低功率、制動(dòng)負(fù)功率的特性，由于永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)高效率、高功率因數(shù)和高功率密度的特點(diǎn)受到航空航天領(lǐng)域研究者的廣泛關(guān)注。電機(jī)作為航天機(jī)電伺服系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換裝置，其電磁、磁力轉(zhuǎn)化效率及熱損耗估算的快速性和準(zhǔn)確性是產(chǎn)品研制的關(guān)鍵。

3 結(jié)束語本文建立了基于ANSYS軟件的1+6鋼絲繩有限元模型，提出了一種分割漸變的網(wǎng)格劃分策略，對(duì)需研究位置的網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化，實(shí)現(xiàn)了鋼絲繩非線性求解的精確性和快速性。求解得到約束扭轉(zhuǎn)和自由扭轉(zhuǎn)2種約束條件下1+6鋼絲繩的應(yīng)力云圖，約束扭轉(zhuǎn)時(shí)等效應(yīng)力在數(shù)值上明顯大于自由扭轉(zhuǎn)。

當(dāng)液壓閥塊的材料為 6061 鋁件時(shí)，其材料屬性如表 2 所示。由表 2 可知，6061 鋁件的屈服強(qiáng)度為 55.2 MPa，延展率為 25%。在 ANSYS Workbench 中使用 Mesh 模塊對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，需要考慮的問題有很多，但總的來說是：對(duì)于結(jié)構(gòu)簡單的模型可以直接采用對(duì)應(yīng)網(wǎng)格劃分方法；對(duì)于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的模型，則應(yīng)根據(jù)問題的需要選擇合適的網(wǎng)格劃分方法[5]。

其中可以根據(jù)已知的物理信息與知識(shí)，自定義建模所需的基礎(chǔ)參數(shù)或高階輸入?yún)?shù)（如等效熱阻，等效散熱面積等），實(shí)現(xiàn)物理場(chǎng)與數(shù)學(xué)建模之間的結(jié)合，形成更符合預(yù)期的結(jié)果。結(jié)果輸出方式多樣，可結(jié)合Python或excel封裝成工具供設(shè)計(jì)人員使用。

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Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則，屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）。第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。

ANSYS 中表達(dá)式：等效應(yīng)力 σ? = σ? - σ?（σ?為最大主應(yīng)力，σ?為最小主應(yīng)力，取兩者差值）適用場(chǎng)景：塑性材料（如鋼、鋁）的屈服判斷，計(jì)算簡單，偏于安全，工程中廣泛應(yīng)用ANSYS 中表達(dá)式1：(s1-s3)/2ANSYS 中表達(dá)式2：sintANSYS 中表達(dá)式3：默認(rèn)的intensity4.

另一方面，內(nèi)擺線是當(dāng)圓滾動(dòng)而不在靜止圓內(nèi)部滑動(dòng)時(shí)由圓周上的點(diǎn)形成的曲線。切線上在圓上滾動(dòng)但不打滑的點(diǎn)或從卷軸上松開的拉緊繩上的點(diǎn)與齒輪結(jié)合形成漸開線齒，也稱為基圓。 3.2 . ANSYS ANSYS 是一種多用途有限元計(jì)算機(jī)工具，用于解決結(jié)構(gòu)和熱傳輸工程分析[20]。

此次結(jié)構(gòu)分析主要用到ANSYS靜力學(xué)分析，計(jì)算時(shí)可以考慮線性和非線性的載荷施加，如大變形、大應(yīng)變、應(yīng)力剛化、接觸、蠕變和超彈性。

ANSYS解決方案有利于企業(yè)全面地預(yù)測(cè)和優(yōu)化高壓斷路器的性能，實(shí)現(xiàn)從電磁、結(jié)構(gòu)、流體、溫升到多物理域耦合的多領(lǐng)域設(shè)計(jì)。ANSYS的多物理場(chǎng)仿真平臺(tái)可以更好地幫助企業(yè)提升設(shè)計(jì)水平，獲得更大的市場(chǎng)競爭力。

Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則，屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）。第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。

在該模擬方法中，總變形、等效（Von-Mises）應(yīng)力和最大主應(yīng)力是在 1 s 內(nèi)液壓 P 恒定為 1 MPa（施加拖曳制動(dòng)）的假設(shè)下計(jì)算的。通過在邊界條件內(nèi)應(yīng)用不同材料質(zhì)量的剎車片及其特性。該零件的網(wǎng)格劃分使用四面體圖案和緊密網(wǎng)格，以產(chǎn)生最準(zhǔn)確的結(jié)果。 圖4描述了當(dāng)壓力僅施加到墊的一側(cè)時(shí)當(dāng)前模型的邊界條件。

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圖 2 模態(tài)分析結(jié)果6 動(dòng)力時(shí)程分析6.1 地震波選取在PEER強(qiáng)震數(shù)據(jù)庫中選取典型的EL Centro地震波作為動(dòng)力輸入，加速度時(shí)程如下圖。圖 3 EL Centro地震波6.2 在ANSYS中施加地震慣性力本分析采用ANSYS平臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)響應(yīng)時(shí)程分析，模擬結(jié)構(gòu)在地震波作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。

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