齿轮模态分析

齿轮模态分析

1.改变工作名：定义文件目录

2.定义单元类型

（1）从主菜单Main Menu 中选择：Preferences->structual->OK，再Preprocessor -> Element Type -> Add/Edit/Delete 命令，将打开单元类型Element Type 对话框

（2）单击Add ，打开单元类型库Library of Element Types 对话框，在左边列表框中选择实体类型Solid ，在右边列表框中选择单元类型Brick 8node 45

3.定义材料属性

（1）从主菜单Main Menu 中选择：Preprocessor->Material Props->Material Models->Structural->Linear->Elastic->Isotropic输入2e11和0.3。

（2）Preprocessor->Material Props->Material Models->Structural->Density输入7800 .

4、建立关键点

Main Menu->Preprocessor->Modeling->create->Keypoints->In Active Plane

依次输入1（21.87e-3，0，0），2（22.82e-3,1.13e-3,0）,

3（24.02e-3,1.47e-3,0），4（24.62e-3,1.73e-3,0）,

5（25.22e-3,2.08e-3,0），6（25.82e-3,2.4e-3,0），

7(26.92e-3,3.23e-3,0), 8(27.11e-3,0,0).

5、建立曲线

Main Menu->Preprocessor->Modeling->Create->Lines->Splines->Spline thru KPs,依次拾取关键点2、3、4、5、6、7

6、镜像曲线Preprocessor->Modeling->Refiect->Lines,拾取曲线单击ok，选择X-Z plane Y，单击ok

7、生成圆弧

Main Menu->Preprocessor->Modeling->Create->Lines->Arcs->Through 3 KPs，先拾取2、10、1再拾取7、11、9

8、生成面

Main Menu->Preprocessor->Modeling->Create->Areas->Arbitrary->By Lines，拾取

前面建立的四条线

9、挤出实体

Main Menu->Preprocessor->Modeling->Operate->Extrude->Areas->By XYZ

Offset,依次输入0，8.412e-3，20e-3

10、复制阵列

更改坐标系Utility->Workplane->Change Active CS to->Global cylindrical 复制Main Menu->

Preprocessor->Modeling->Copy->V olumes，选取实体，点ok，输入24，360/24.

11、创建圆环实体

更改坐标系Utility->Workplane->Change Active CS to->Global Cartesian创建实体Main Menu->Preprocessor->Modeling->Create->V olumes->Cylinder->Partial Cylinder，依次输入0，0，10e-3，0，26.37e-3，360，20e-3

12、创建键实体

Main Menu->Preprocessor->Modeling->Create-> V olumes->Block->By Dimensions

输入-3e-3，3e-3，0，12.8e-3，0，20e-3

13、进行布尔运算建立齿轮

Main Menu->Preprocessor->Modeling->Operate->Booleans->Subtract->V olumes，先拾取圆环，点ok，再点击pick all

14、划分网格

Main Menu->Preprocessor->Meshing->Mesh Tool，选择Smart Size，9，设置Global size 0.002，划分网格mesh，拾取实体即可

15、定义约束

更改坐标系Utility->Workplane->Change Active CS to->Global cylindrical

应用Select选择Utility->Select->Entities…选择Nodes，By Location，X coordinates，输入0.01，Select All，OK施加约束Main Menu->Solution->Define Loads->Apply->Structural->Displacement->On Nodes，选择Pick all ，约束All DoF

16、确定分析类型

Main Menu->Solution->Analysis Type->New Analysis选择Modal

17、确定扩展数

Main Menu->Solution->Load Setp Opts->ExpansionPass->Single Expand->Expand Modes，改为5

18、求解

Main Menu->Solution->Solve

19、后处理，显示结果

Main Menu->General Postproc->Results Summary

列表显示分析结果

***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *****

SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE

1 27459. 1 1 1

2 31821. 1 2 2

3 34858. 1 3 3

4 36254. 1 4 4

5 40086. 1 5 5

20.查看总变形

Main Menu->General Postproc->plot result->contour plot->nodel solu->nodel solution ->dof solution->displacement vector sum->ok。五阶模态分析图如下