基于Hypermesh的矩形多孔质气体静压止推轴承性能有限元分析
流体静压多孔质球面轴承静态性能分析
北 京 １０ ８ ） ０ ０ ５
（ 二炮 兵 装备 研 究 院 第
摘要：对流体静压多孔质球面轴承进行理论分析 ，给出了其有 限元计 算方法 ，同时利用实验验证 理论 计算 的正确 性。结果表明，气体静压实验数值和有限元计算结果吻合 良好 ，实验数值和有限元计算结果之间 的误差小于 １％ ，产 ０
生误 差 的原 因 是有 限 元数 值计 算 没 有 考 虑 到流 体 的惯 性 效 应 、速 度 滑 移 、多孔 质 球 窝 的变 形 以及 轴 承表 面粗 糙 度 的 影 响 ；气体 静 压球 面轴 承 的承 载 能力 和 静态 刚 度 明显 小 于液 体 静压 球 面轴 承 ，气 体 静压 球 面轴 承 刚 度低 的主要 原 因 是 所 用 的多 孑材 料 孑 隙度 较 大 ，即多 孔材 料 的 渗透 率 较 大 。 Ｌ Ｌ 关键 词 ：流体 静 压 ；多 孑 质 ；球 面轴 承 ；静态 性 能 Ｌ 中图分 类 号 ：Ｔ Ｉ３ ３ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ：０ ５ ０５ （０６ Ｈ ３． ２ ４— １０ ２０ ）４— ９ ３ ０ ２—
Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｔ ｔｃ Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｏ ｙ ｒ ｓ ｔｃ ａ ｒ ｓａ ｉ ａｙ ｉ ｆＳ ａ ｉ ｒｏ ｍ ｎｃ Ｈ ｄ ｏ ｔ ｉ ｎｄ Ａｅ ｏ ｔ ｔｃ ｆ ａ Ｐｏ ｏ ｓ Ｓ ｈ ｒｃ ｌＢｅ ｒｎ ｓ ｒ ｕ ｐ ｅ ｉａ ａ ｉ ｇ
维普资讯
２０ ０ ６年 ４月
润 滑 与 密 封
Ｌ ＲＩ ＵＢ ＣＡＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ａｐ ． ０ ６ ｒ２ ０
第 ４期 （ 第 １６期 ） 总 ７
Ｎ ． （ｅ ａ Ｎ ．７ ） ｏ４ ｓｒ ｌ ｏ１６ ｉ
局部多孔质气体静压圆盘止推轴承压力分布的有限元计算
ｍ—
ａｌｉｚｅｄ ｂｙ Ｍａｔｌａｂ ｐｒｏｇｒａｍ ｔｉｏｎ Ｗｎｓ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｂｙ
ｒｅｄｕｃｅ
ｔｈｅ鲥ｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
ｔｉｍｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕ－
ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ鲥ｄ ｑｕａｎｔｉｔｙ．
划分的合适与否，所需时间长短，都对整个计算过 程有着重要的影响。本文直接在Ｃａｒｔｅｓｉａｎ
Ｃｏｏｒｄｉ．
ｎａｒｅｓ中对气体静压圆盘止推轴承的Ｒｅｙｎｏｌｄｓ气体
润滑方程进行有限元计算。
１
件求解通常采用有限体积方法，所需计算时间比
有限元求解长。不同的计算方法适用于不同的情 况。目前对气体静压轴承压力分布的研究更多采 用的是有限元计算方法。有限元法研究域网格
由下向上，由左向右，共有ｍ个单元，／７，个节点。
稳定状态下气膜内的压力分布为坐标菇，Ｙ的函 数，气膜区域利用三角形面单元来离散。由图２ｂ 可以看出，力区域的边界ｓ．为对称边界，边界ｓ。为 大气边界，边界％为局部多孔质圆柱塞的边界，区 域Ａ。为局部多孑Ｌ质圆柱塞的求解域。
一个中心角为∥，ｌ。＝１Ｔ／６的扇形区力作为计算
！墨墅！Ｑ塑二兰！鱼兰
ＣＮ４１一１１４８／ＴＨ
轴承２００９年１２期
Ｂｅａｒｉｎｇ ２００９，Ｎｏ．１２
●产品设计与应用◆
局部多孔质气体静压圆盘 止推轴承压力分布的有限元计算
于雪梅１，孙雅洲２，卢泽生２
（１．淮海工学院，江苏 连云港２２２００５；２．哈尔滨工业大学，哈尔滨１５０００１）
摘要：直接在Ｃａｒｔｅｓｉａｎ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ中对气体静压圆盘止推轴承的Ｒｅｙｎｏｌｄｓ气体润滑方程进行有限元计算，针对 局部多孔质直径大小的不同，采用两种不同的网格划分方法，并通过Ｍａｔｌａｂ编程实现了网格的自动细分，在此 基础上，通过利用Ｇａｌｅｒｋｉｎ加权残差原理对气膜内压力分布进行了求解。分析表明，网格的自动细分减少了网 格划分的时间，便于获得合适的网格数量，使轴承压力分布的计算得到进一步简化。 关键词：气体静压圆盘止推轴承；多孔质；压力分布；有限元；网格划分 中图分类号：ＴＨｌ３３．３６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—３７６２（２００９）１２—０００１—０４
基于HyperMesh的轻型越野车车架有限元分析_王京涛
８０．２１
前后端弯曲振动
９０．９７
前端左右振动
１０６．１３
前后端扭转振动
１１４．５６
前后端扭转振动
１３９．７９
前端弯曲振动
２２
公 路 与 汽 运
Ｈｉｇｈｗａｙｓ ＆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
２０１第１５年期９
月
“人－车－路”闭环仿真研究
孙 维 汉１，顾 宏 斌２
车 架 是 一 个 弹 性 体 ，具 有 无 限 自 由 度 ，可 以 计 算 出 很 多 结 果 ，但 一 般 只 需 计 算 出 正 常 情 况 下 的 振 型 。 因此，对车 架 车 身 进 行 自 由 模 态 分 析 时，只 提 取 前 １０个阵型对应的模态结果。应 用 ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ 中 的 模态分析模块，得出车架 前 十 阶 振 型 （如 图 ６～９ 所 示 ）及 对 应 的 固 有 频 率 （如 表 ４ 所 示 ）。
４．３×１．８×１．８ ２．９０ １．６０ ０．６１ ０．６４
质 量／ｋｇ
自重 载重 总重
３ ０００ ６００
３ ６００
性能参数
最 大 爬 坡 度／％ 最 大 行 驶 侧 坡／％
接 近 角／（°） 离 去 角／（°） 最 小 转 弯 直 径／ｍ 最 小 离 地 间 隙／ｍ
５５ ５５ ４７ ３４ １２．１ ０．２３０／０．２４０
公 路 与 汽 运
总第１４６期 Ｈｉｇｈｗａｙｓ ＆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ １９
基于 ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ的轻型越野车车架有限元分析
王 京 涛 ，杨 世 文 ，李 鹏 ，杨 军
（中北大学 机电工程学院，山西 太原 ０３００５１）
基于fluent的高精度气体静压轴承性能分析
基金项目：国家科技重大专项“大口径平面快速抛光机 床研制”(2017ZX04022001-202)；国防科工局基础产品创新计 划车用动力科研专项 (DEDPZF)。
师 ,2016(11):74-77. [2] 航空弹射救生发射过程视景仿真技术研究 [D]. 中北大学 ,2015. [3] 冯卫权 . 某型飞机后椅启动时前椅弹射自动控制改进技术研究
[J]. 飞机设计 , 2016(1):68-73. [4] 关焕文 , 林贵平 , 宋文娟等 . 飞机救生爆炸切割冲击防护技术研
究 [J]. 火工品 ,2015(5):17-20. [5] 王炜 . 弹射救生技术的发展 [J]. 国际航空 ,2017. [6] 李 锋 , 姚 富 宽 . 某 型 飞 机 弹 射 救 生 分 离 特 性 仿 真 [J]. 飞 机 设
计 ,2016(1):61-67.
China 中国 Plant 设备
Research and Exploration 研究与探索·工艺与技术
基于 FLUENT 的 高精度气体静压轴承性能分析
曹明琛 1，赵惠英 1，朱生根 2，赵凌宇 1，顾亚文 1，刘孟奇 3 （1. 西安交通大学机械工程学院，陕西 西安 710049；
2. 哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；3. 北京微纳精密机械有限公司，北京 101300）
124 中国设备工程 2019.12 ( 下 )
基于HyperMesh的有限元建模及减速器模态分析
基于HyperMesh的有限元建模及减速器模态分析
易海鹏;余飞;罗会信
【期刊名称】《起重运输机械》
【年(卷),期】2007(000)004
【摘要】采用Altair公司的HyperMesh软件对减速器进行高速度、高质量的自动网格划分,极大地简化了复杂几何的有限元建模过程,得出相应的模态算法和结果.结果表明:采用该软件进行优化分析,可以提高产品性能和质量,大大降低成本.
【总页数】4页(P30-33)
【作者】易海鹏;余飞;罗会信
【作者单位】武汉科技大学,430081;武汉科技大学,430081;武汉科技大学,430081【正文语种】中文
【中图分类】TH2
【相关文献】
1.基于HyperMesh的一次减速器的模态分析 [J], 余飞;宋景喆;罗会信
2.基于Hypermesh 14.0和LS-DYNA的老年转子间骨折有限元建模分析 [J], 何祥鑫;林梓凌;李鹏飞;杜根发;孙文涛;陈心敏;梁子毅
3.基于Hypermesh 1
4.0和LS-DYNA的老年转子间骨折有限元建模分析 [J], 何祥鑫;林梓凌;李鹏飞;杜根发;孙文涛;陈心敏;梁子毅;;;;;;;
4.基于HyperMesh软件的高速动车组齿轮箱有限元建模 [J], 刘立东;刘东宁
5.基于Hypermesh的轮边减速器连接螺栓有限元分析与研究 [J], 张燕
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基于HyperMesh二次开发的飞机紧固件有限元快速建模廖焕臣
基于HyperMesh二次开发的飞机紧固件有限元快速建模廖焕臣发布时间：2023-06-05T02:29:41.544Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：廖焕臣[导读] 目前飞机的连接结构多为铆钉、高锁等紧固件，一架大型飞机的铆钉数量多达百万，同时铆钉的连接强度对飞机安全至关重要，在强度分析工作中需要对每颗铆钉进行强度校核以保证飞机安全。
所以在飞机的有限元建模工作中，需要建立每颗铆钉的有限元模型，但是传统的人工建模需要花费大量时间。
中航通飞华南飞机工业有限公司珠海 519040摘要：目前飞机的连接结构多为铆钉、高锁等紧固件，一架大型飞机的铆钉数量多达百万，同时铆钉的连接强度对飞机安全至关重要，在强度分析工作中需要对每颗铆钉进行强度校核以保证飞机安全。
所以在飞机的有限元建模工作中，需要建立每颗铆钉的有限元模型，但是传统的人工建模需要花费大量时间。
本文针对这个问题编写了基于HyperMesh二次开发的Tcl脚本，以某型飞机浮筒为例，通过脚本自动识别铆钉的连接层数，自动设置connector单元的中心位置和搜索半径，确保connector单元建模成功率达到100%；并通过VBA脚本实现CATIA软件中几何模型与HyperMesh之间的参数传递，自动赋予connector单元属性，最终实现铆钉的自动化建模，极大提高了飞机的有限元建模效率。
关键词：HyperMesh二次开发；自动化建模；飞机铆钉连接飞机结构的连接方式多为铆钉、螺栓等连接，其中铆钉连接又是飞机结构中经常使用的连接方式，大型飞机上的铆钉数以百万计，在建立飞机细节有限元模型进行应力应变分析时，需要花费大量时间去构建数量庞大的铆钉模型。
经验表明，有限元前期建模在整个有限元分析工作量中占70%-80%左右，同时，飞机的设计过程是一个不断迭代的动态过程，每一次迭代都需要相应的进行新一轮的结构调整和有限元模型的重新生成，对于铆钉的手动建模通常费时费力。
基于HyperWorks的曲轴有限元建模及模态分析
析模 型 ， 利用 Ｎａｔａ ｓｒｎ求解 器进行 自由模 态 分析 。
１ 模 态 分 析 理 论 基 础
对 于 多 自由度 系统 ， 将所 有 自 由度 对 应 的位 移 用 向量 ｛ ｝ 示 ， 系统 的结 构动力 学 微 分方 程 ｚ（ ） 表 则
如下：
曲轴 的结 构 比较复 杂 ， 存在许 多倒 圆角 和油道 。 如 果在建 模 时考 虑这 些 细微 之处 ， 会 使 网格 的 密 则 度 不受控 制 ， 大大 增加 节 点方 程 的个数 ， 从而增 加求
文献 标 志 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ｌ ２ ６ （０ ２ ０ －０ １ —０ １ ７ 一 ６ ８ ２ １ ）３ ０ ２ ３
曲轴是发 动机 最 重 要 的部 件 之 一 ， 承 受 着 复 它 杂、 交变 的冲击载 荷 。随着 发动机 向大功率 、 高速 化 的方 向发展 ， 曲轴 的工作 条件 更加 恶劣 ， 传统 的静 力
系统 的结构 方程 为 ：
（） ２ （） ３
［ －０ Ｍ ］ ） Ｋ ． ） ｛ 一０ 。
应 的振 型 。
式中： ∞为简 谐振 动 的圆 频率 ； ｇ 为 固有 频 率 对 ｛） ｏ
图 １ 曲轴 三 维 实 体 图
由于 ｛ 为非 零 向 量 ， 阵 ［ 一 。 ］ 应 行 ｝ 矩 Ｋ Ｍ 对 列 式 等 于零 ， ： 即
统节 点位 移 向量 、 度 向量 和 加 速 度 向量 ；［ 为 速 Ｃ］
系 统阻 尼矩 阵 ；Ｋ］ 系统 刚度矩 阵 ；ｆ（） 为 系统 ［ 为 ｛ ｔ） 外 载荷 向量 。
简 化 。这 里对 曲轴 进行 建 模 时忽 略 所 有 油 孔 ， 并将
一
些半径 较小 的倒 圆角 当作直 角处 理 。 总 体看来 ， 曲轴是 结 构复 杂 的长轴类 零 件 ， 不 是
超声速流下多供气孔圆盘静压止推气体轴承性能分析
润滑与密封
Ｌ ＵＢＲＩ ＣＡＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｍａ ． ２ ｌ ｒ ０１ Ｖｏ． ６ Ｎｏ ３ １３ ．
第３ ６卷 第 ３期
ＤＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓｎ ０ ５ ：１ ． ９ ９ ｊｉｓ． ２ ４—０ ５ ． ０１ ． ３ ０１ １０２ ０ ． ４ １
Ａｂ ｔａ ｔＴｈ ｕ ｒｃ ｌｓｍｕ ａｉｎ ｏ ｈ ｈ ｅ — ｉ ｎ ｉｎ ｌｆ ｗ ｅｄ ｏ ｉｃ ｌｒｔｒ ｓ ｅ ｏ ｔｔ ｅ ｒｎ ｔ ｌｉ ｓｒ ｃ ： ｅ ｎ ｍｅ ａ ｉ ｌｔ ｆｔｅ ｔ ｒｅ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｏ ｆ ｌ ｆｃｒ ｕ ａ ｈ ｕ ｔａ ｒ ｓａｉ ｂ ａ ｇ ｗｉｈ ｍｕ ｔ— ｉ ｏ ｌ ｉ ｃ ｉ
超 声 速 流 下 多供 气 孑 圆 盘 静 压 止 推 气 体 轴 承 性 能 分 析 Ｌ
王学敏 李姗姗 庄 明 白红 宇 付 豹
（ 中国科学院等离子体物理研究所
安徽合肥 ２０ ３ ） ３０ １
摘要 ：应用 Ｆｕｎ 软件对多供气节流ｆ ￣ 圆盘静压止推气体轴承进行三维流场 的模拟计算 ，分析供 气ｆ ￣ 数 、气 ｌｅｔ ｌ Ｌ ， ｌ Ｌ ，
ｔ ｅｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｃｒ ｕａ ｅｏ ｔｔｃｔ ｒ ｓ ｅ ｒｎ ｓ ａ ａｙ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｒ ｏ ａ ｅ ｔ ｙ ｏｄ ｑ ａｉｎ ｈ ｅｆｒ ｎ ｅ ｏ ｉｃ ｌ ｒａ ｒｓａｉ ｈ ｔｂ ａｉｇ ｗａ ｎ ｌｚ ｄ， ｎ ｈ ｅ ｕ ｔ ｗｅ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗｉｈ Ｒｅ ｎ ｌ ｓ ｅ ｕ ｔｏ ｕ ｓ ｓ ｌｔｏ Ｔｈ ｒ ｓｕ ｅ ｄｓｒｂ ｔｏ ｎ ａ ｈ ｎ ｍｂ ｒａ ｈ ｌ ｃｅ ｒ ｎ ｅｗｅ ｅａ ａｙ ｅ ｎ ｔｅ ｃ ｎ ｉｉｎｏ ｕ ｅｓ ｎ ｃｆ ｗ ｏｕｉｎ． ｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｉｔ ｕ ｉｎ ａ ｄ Ｍ ｃ ｕ ｅ ｔｔ ｅｆ ｍ ｌａ ａ ｃ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄｉ ｈ ｏ ｄ ｔ ｆｓ ｐ ｒｏ ｉ ｏ ｉ ｉ ｏ ｌ ｏ ｏ ｃ ｕ ｒｎ ｕ ｅ ｓ ｎｃ ｆ ｗ． ｈ ｅ ｕｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔｅ ｃ ｍｐｅ ａ ｏ ｔｔｅ ａ ｅ ｆｏ ｆｃ ｏｅ ｉｔ ｈ ｌ ｅ — ｒｎ ｔｏ ｃ ｒｉ ｇ ｓ ｐ ｒｏ ｉ ｌ ｏ Ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｏ ｌｘ ｇ ｓｆ ｗｓ ａ ｈ ｒａ ｏ ｒ ｅ ｈ ｌ ｎｏ ｔ ｅ ｆ ｍ ｎ ｓ ｌ ｉ ｉ ｉ ｔ ｎ ｅｒ ｇｏ ａ ｅ ｈ ｎ ｌｄ ｅ ｓｌ ｙ ｔ ｅ Ｆ ｕ ｎ ｕ ｒｃ ｌｓｍｕａｉ ｎ ａ ｐｉａｉｎ． ｎ ｒ ａ ｉｇ ｆｒｔ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ｏ ｕ ｐｙ ｒ ｃ ｅ ｉｎ ｃ ｎ ｂ ａ ｄ ｅ ａ ｉｙ ｂ ｈ ｌ ｅ ｔｎ ｍｅ ａ ｉ ｌ ｔ ｐ ｌｃ ｔｏ Ｉ ｃｅ ｓｎ ｏ ｈ ｕ ｅ ｆｓ ｐ ｌ ａ ｉ ｏ ｈ ｌｓ ｒｄ ｃｎ ｈ ｌ ｇ ｐ ａ ｄ ｃ ｔ ｎ ｏ ｕｐ ｌ ａ ｒ ｓｕ ｅｉ ｙｔ ｖ ｉ ｕ ｅ ｓｎ ｃｆｏ ｏ ｃ ｒ ｎ ｎ ｔ ｅ ｃｒｕ ｏｅ ，ｅ ｕ ｉ ｇｔ ｅｆ ｍ ａ ｎ ｕ ｔ ｇ ｄ ｗｎ ｓ ｐ ｙｇ ｓｐ ｅ ｓ ｒ ｓａ ｗａ ｏ ａ ｏｄ ｓ ｐ ｒｏ ｉ ｗ ｃ ｕ ｒ ｇ ｉ ｈ ｉｃ — ｉ ｉ ｌ ｉ ｌｒｔ ｒ ｓ ｅ ｏ ｔｔｃ ｂ ａ ｎ ． ａ ｈ ｔａ ｒ ｓａｉ ｅ ｒ ｇ ｕ ｉ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｌ ｅ ｔ ｍｕ ｔ ｏ ｆｃ ｅ ｏ ｔｔ ｈ ｕ ｔｂ ａ ｉｇ； ｙ ｏ ｄ ｑ ａｉｎ ｓ ｌ ｔ ｎ ｙ ｒ ｓ Ｆ ｕ ｎ ； ｌ — ｒ ｅ ａ ｒｓａｉ ｔ ｒ ｓ ｅ ｒｎ Ｒｅ ｎ ｌｓ ｅ ｕ ｔ ｏｕｉ ｉ ｉ ｉ ｅ ｏ ｏ
基于HyperMesh的有限元建模及减速器模态分析
。因
此, 在分析减速器模态时 , 需要考虑到齿轮间的接 触, 轴承、端盖与齿轮轴的接触、约束 , 以及如何 联接 2 个或多个零件等一系列问题。
2
减速器结构简图及其有限元模型的建立
减速器传动机构简图见图 1。安装 多点啮合 ) 。其 中大齿轮与四级齿轮轴啮合, 且整个减速器、联轴 器和电机一起随大齿轮转动, 到一定角度时靠制动 器制动。该机构中 的电动机型号 : ZZJ- 884 直 流 电机 63 5 kW 440 FC30% ; 功率 : N e = 63 5 kW; 转速 : n = 560 r/ min。
10. 联轴器
由于 HyperMesh 提供了多种 CAE 软件求解器接 口, 它与 ANSYS 已有无缝接口, 按照图 2 所示流 程图, 完 全可以 在 HyperMesh 中 方便地 进 行前 处 理, 然后直接在 ANSYS 中运算, 既提高了 效率又 提高了计算精度 , 降低了成本。 采用 大型 有限 元前 处理 软 件 HyperMesh 建 立 CAE 模型 , 其分析过程如以下流程所示 : ( 1) 如图 2 所示 , 首先将 CAD 模型转换成 * IGS 通用格式的文件, IGS 文件在导入到 HyperMe sh 中只 剩点、线和 面。在 划分有 限元 网格 之前 , 必须先进行几何清理 , 去除不必要的倒角、孔等特 征。对于减速器内部的齿轮与齿轮轴只分析振动模 态, 可采取简化齿画法, 提高了运算时间。 ( 2) 在有限元分析中, 首要问题是有限元计算 ∃起重运输机械% 2007 ( 4)
[ 5]
, 共建立了
4
材料属性的定义、加约束
( a) 1 阶振型
图 3 模态的各 阶振型图 ( b) 2 阶振型 ( c) 3 阶振型 ( d) 4 阶振型 表 2 各阶固有频率 及振型特征表 振型 / 阶数 1 2 3 4 5 6 固有频率 f / Hz 17 38 34 74 45 58 97 50 113 02 134 12 150 49 199 44 232 89 279 743 振型特征 减速器绕四级齿轮轴 Y 向 摆动 减速器绕四级齿 轮轴 X 、 Z 对角 线方向扭动 减速器沿 X 向摆动 二级大齿轮膨胀、收缩 箱体后半部和齿轮沿 Z 向扭 转振 动 箱体与四级齿轮轴相对 Y 向扭动 减速器与四级齿轮轴沿 Z 向 相对 扭转振动 箱体和齿轮沿 Z 向摆动 三级大齿轮膨胀、收缩 减速器沿 Z 正负向扭转振动
基于Hyperworks前处理轴承速度及应力分析
基于Hyperworks 前处理Ansysls-dyna 分析轴承速度及应力分析 1.轴承3D 模型的建立轴承组成：外圈，保持架，滚动体，内圈2.为了方便画网格用CATIA 把轴承切成小块得到下图结果3.把文件保存为STP 格式，导入Hyperworks 中进行网格处理，得到如下图结果：外圈（绿色） 保持架（蓝色）滚动体（黄色）内圈（浅蓝色）3.1本例中网格要求为8节点六面体，所以为了方便画网格，先用3维软件对模型进行简单的处理，处理结果如下图所示：3.1.1对滚动体网格的画分：1).1/8滚动体模型如下图所示：2).对粉红色部分画网格：切换到one volume模块，选中粉红色实体，density设置为3，点mesh.3).对绿色部分进行网格划分：切换到one volume模块，选中绿色实体，elem size设置为0.2，点mesh操作步骤：1,TOOL------orgnize---我们要把body11和333合成一体，element选中body11（点击by collector-选中body11），dest component选中333，点击MOVE即可。
4).将绿色网格移到粉色网格部件里，合并网格，如下图：5).对1/8网格镜像：Based点击duplicate---current comp---reflect,完成镜像，如下图：按上述方法重复操作可得到整个滚动体的网格模型，如下图所示：在tool---edges面板检查间隙，合并节点。
选择ELEMEN，先选绿色任务栏中第三个后选倒数第二个。
消除缝隙3.1.2对外圈进行网格模型建立：1).建立截面网格：步骤：选择2D—AUTOMESH，如果出现三角形网格，则在网格边上改变网格的份数，然后按mesh刷新，记住得定义工作对象2).对上述网格进行旋转，得到实体网格：选中3D--spin elems面板，在elems中选择画的面网格，选Z轴，Based点选择外圈的中心点，angle设置180，on spin 设置为100，点击spin+,得到下图结果：3).由于上步存在面网格，我们需要将其删除(不能重复网格)：按F2进入删除界面,如下图：已被选择上4).对上一步得到的实体网格进行镜像（操作方法同上述滚动体的镜像相同），得到整个轴承外圈，结果如下图：5).用edges面板检查间隙，合并节点。
基于Hypermesh的重卡传动轴有限元分析
10.16638/ki.1671-7988.2019.17.031基于Hypermesh的重卡传动轴有限元分析习伟博1，田栋2，马相飞2，申良奇1（1.陕西万方汽车零部件有限公司，陕西西安710200；2.陕西汽车控股集团有限公司，陕西西安710200）摘要：传动轴作为重型卡车传动系统中的重要部分，起着传递发动机功率的重要作用，但其强度不足会引发失效和结构笨重等问题。
针对这些问题，文章基于HYPERMESH有限元软件对某商用车的传动轴强度、模态与吊挂模态强度进行分析，检验此商用车的传动轴设计是否存在缺陷。
根据强度分析结果与满足结构安全的要求，提出结构改进方案，对传动轴设计的进一步优化具有参考意义。
关键词：传动轴；强度；模态；传动轴模态强度中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)17-86-03Finite Element Analysis of Heavy truck drive shaft by ANSYSXi Weibo1, Tian Dong2, Ma Xiangfei2, Shen Liangqi1( 1.Shaanxi Wanfang Auto Parts Co. Ltd, Shaanxi Xi'an 710200; 2.Shaanxi Automobile Co. Ltd, Shaanxi Xi'an 710200 )Abstract: Drive shaft is the key part of truck driving system, and it plays important role in the transfer of the engine power. But there are still problems such as failure caused by lack of strength and structure rich. Based on HYPERMESH, this paper analyzes the transmission shaft strength, mode and hanging mode strength of a commercial vehicle, and tests whether the design of the drive shaft of this commercial vehicle is defective. According to the results of strength analysis and the require -ments of structural safety, a structural improvement scheme is proposed, which has reference significance for further optimization of drive shaft design.Keywords: drive shaft; strength; modal; transmission shaft modal strengthCLC NO.: U463 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)17-86-03引言作为汽车传动系统的重要组成部分，传动轴的主要作用是将发动机动力总成输出不同档位的动力和旋转运动传送到驱动桥，使得在传动过程中受到较大扭矩，产生较大变形和应力[1,2]。
基于Hyperworks的大型罐体有限元建模及静力分析
基于Hyperworks的大型罐体有限元建模及静力分析
陈治宇;李家春
【期刊名称】《机电技术》
【年(卷),期】2011(034)004
【摘要】大型负压舱体属于大跨度壳结构，受力十分复杂，整体刚体要求较高。
舱体结构性能依靠实验手段来判断非常复杂且成本高。
文章针对负压舱受变载荷特点及自身结构类型特性，对负压舱体两种不同设计方案采用Hyperworks建立精确的有限元分析模型，分析结果比较两种不同设计方案的优劣。
【总页数】3页(P5-7)
【作者】陈治宇;李家春
【作者单位】贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003;贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003
【正文语种】中文
【中图分类】TH49;TP391.72
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2.基于Hyperworks的汽车车架有限元建模及刚度分析
3.基于HyperWorks的柴油机油底壳有限元建模和结构优化
4.基于HyperWorks的汽车制动踏板静力分析流程自动化系统的设计
5.基于HyperWorks某电动汽车车架的有限元建模及模态分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于ANSYS的空气静压轴承有限元分析
万方数据·１０·《轴承）２０ｌｏ．№．９厚度，取ｈ。
＝０．０３ｍｍ；８为偏心率，取８＝０．３；啦为节流孔的位置角，％＝（ｉ—１）警。
由于空气静压轴承的平均气膜厚度非常小，与气膜的长度Ｌ、宽度Ｄ相差百倍甚至更大，这使ＡＮＳＹＳ的使用受到了限制。
为此作如下假设，以简化模型¨Ｊ：（１）两个节流孔之间无气体流动；在宽度方向上每等份内两节流孑Ｌ间压力相等，其值为该等份节流孔压力Ｐ。
；气体无环向流动，仅沿轴向流向端面，其压力由出孔后的Ｐ。
降至端面的环境压力Ｐ．。
（２）气体为等温层流流动。
因此，在求解压力分布时，只需研究每个等份中从节流孔到轴端一段即可。
１．２边界条件拉１１．２．１速度边界条件气体的分子运动论中，气体分子被看成随机碰撞的颗粒，两次碰撞之间所飞行的平均路程称为平均自由行程Ａ。
Ａ：半（ｃｍ），Ｐ为气体真空度（ｔｏｒｔ），一个大气压的真空度为７６０ｔｏｒｔ。
若以平均自由行程和气膜厚度之比表示Ｋｎｕｄｓｅｎ数，即Ｋｎ＝Ａ／ｈ。
当Ｋｎ＜Ｏ．０１时可以把气体视为连续介质。
本模型进气压力为０．４ＭＰａ，气膜厚度ｈ为０．０３ｍｍ，则Ａ＝１．６４５×１０。
（ｍｍ），Ｋｎ＝Ｌ铲＝０．０００５４。
因此，可视轴承气膜内的气体为连续介质。
根据连续介质气体动力学可得，轴承内壁表面边界的地方，气体分子和壁面之间相对速度为零。
即，在壁面处气体分子的速度和轴承表面的速度相等。
这样在静态设计中，壁面的速度边界条件（包括戈，Ｙ分量）为０。
１．２．２压力边界条件气体润滑问题中，和大气相通的边界处有压力相容条件：Ｐ。
＝ｐｏ（１）式中：ｐ。
为出口边界压力。
１．２．３对称边界条件对称边界系指压力场沿该边界的两侧是对称的。
在对称的边界上，有：赛＝ｏ（２）式中：ｎ为边界的法线。
轴承的几何对称线是对称边界，压力沿这个对称线方向的梯度为零。
１．２．４ＡＮＳＹＳ模型边界条件加载根据假设理论可以建立简化的有限元模型以分析气膜压力分布。
2基于HyperWorks二次开发的气浮轴承刚度辨识
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Altair 2013 技术大会论文集
A2 A1 A1 1 5
5
2
（1）
采用公式（1）计算集总式弹簧模型和分布式弹簧模型所对应的 值分别为 14.36%、10.64%。 数据表明分布式弹簧单元等效的气浮轴承刚度更加接近于实验的刚度值。 由于气浮轴承在气浮面上可以近似认为刚度是均匀分布的，采用分布式弹簧对气浮轴承进行等效 建模更接近于气浮轴承的真实状态。但考虑到仿真所建立的模型为理想模型，很难精确反映动力学实 验中的气浮轴承的动态特性，故仿真的振型与频率与实验结果出现偏差是正常的，但作为一种近似方 法，可以满足建立整体的动力学仿真模型的精度要求。
6 致谢
论文获得“精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室开放基金资助(No. PMEC 201204)”，在 此表示感谢。
7 参考文献
[1] 张鸣. 超精密气浮运动台流固耦合模态分析及优化设计[D ]. 北京: 清华大学精密仪器与机械学系, 2005. [2] 王钰栋 金磊 洪清泉等 《HyperMesh & HyperView 应用技巧与高级应用》[M]. 机械工业出版社 2013 [3] 欧贺国 方献军 洪清泉等 《RADIOSS 理论基础与工程应用》[M]. 机械工业出版社 2013 [4] HyperWorks Help Documents, Altair Engineering [5] 徐登峰，朱煜，尤政，张鸣，赵冶 空气轴承提高气浮系统稳定性的阻尼技术 [J]. 纳米技术与精 密工程,2010,1(8): 84-89 [6] Eric M. Jayson, J. Murphy, P. W. Smith, Frank E. Talke, Effects of Air Bearing Stiffness on a Hard Disk Drive Subject to Shock and Vibration [J]. Journal of Tribology, 2003,3(125): 343-349
基于Hypermesh软件的天然气气瓶支架失效分析
基于Hypermesh软件的天然气气瓶支架失效分析郭宇【摘要】针对某天然气汽车气瓶支架出现早期疲劳断裂问题,利用有限元分析软件Hypermesh建立气瓶支架有限元模型并进行静强度分析,识别出气瓶支架断裂点和潜在失效点,根据分析结果对气瓶支架进行结构改进.对改进后结构进行静强度分析可知,满足设计要求,而且在使用过程中未发现断裂现象.【期刊名称】《汽车工艺与材料》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】4页(P31-34)【关键词】燃气商用车;气瓶支架;Hypermesh;有限元;失效分析【作者】郭宇【作者单位】陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院,西安710200【正文语种】中文【中图分类】U463燃气商用车与普通柴油商用车的显著区别是供给系统的差异，随着燃气商用车的日益普及，作为燃气车辆供给系统主要承载装置的气瓶框架设计已经成为燃气商用车设计开发的一个重要组成部分。
压缩天然气（Compressed Natural Gas,简称CNG）商用车供给系统通常采用CNG气瓶储存燃气，在供给系统设计过程中气瓶固定装置即气瓶支架的设计和故障诊断是一项重要的设计工作。
本文运用计算分析软件对现有侧置CNG气瓶支架断裂问题进行分析，并进行设计改进，为该类产品的设计开发和故障诊断提供了参考。
气瓶支架一般布置在车架右侧，整车坐标-Y方向（图1），用于固定为车辆提供行驶所需要CNG燃料的气瓶组。
通过对现场车辆状况的调研发现，发生故障的车辆都集中在矿区，车辆使用工况恶劣。
气瓶支架断裂时车辆行驶里程1.4～2万km，而且气瓶框架断裂位置基本相同（图2），在数模中对应的位置如图3所示。
4支80 L气瓶分两层布置，每层各布置两支（图4），通过紧固带和紧固螺栓固定在气瓶支架上。
根据气瓶的装配关系对气瓶支架进行简化，建立有限元模型（图5）。
一支气瓶加满气质量按101.5 kg（表1）计算。
将4个气瓶简化成4个质量点，分别对4个质量点进行加载，按10倍于气瓶加满气质量垂直向下（整车坐标-Z方向）施加静载；按8倍于气瓶加满气的质量在向前方向（沿车辆行驶方向，整车坐标X方向）、向左方向（向车架内侧方向，整车坐标+Y方向）施加静载[1]。
基于HyperMesh的轿车变速箱后盖有限元分析.kdh.
机电工程技术!""#年第$%卷第"&期基于ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ的轿车变速箱后盖有限元分析宫爱红１，耿广锐２（１．湖北汽车工业学院，湖北十堰４４２００２；２．东风汽车公司，湖北武汉４３００５６）收稿日期：２００７—０４—１７进行有限元分析的流程，讨论了前处理中应注意的几个问题，，分析了该变速箱后盖的刚度和强度，；ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ文献标识码：Ａ文章编号：１００９－９４９２（２００７）０９－００２６－０３１引言汽车变速箱作为汽车传动系统的关键总成，其主要的功能是改变发动机曲轴的转矩及转速，以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速的不同要求的需求。
变速箱的结构对汽车的动力性、经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率等都有直接的影响。
近年来随着汽车技术的发展，对汽车变速箱承载能力以及工作可靠性的要求越来越高，而在变速箱设计研究工作中变速箱主要零部件的强度、刚度的计算与校核又尤为重要，所以应用有限元技术对变速器相关部件进行强度分析是非常重要和必要的。
国内在这方面的研究多采用Ａｎｓｙｓ等软件对变速箱内的齿轮进行分析，而采用ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ对箱体及后盖等壳体类零件的研究还鲜有报道。
ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ为美国澳汰尔（Ａｌｔａｉｒ）公司的有限元结构分析与优化软件，包括ＭｏｔｉｏｎＶｉｅｗ、ＨｙｐｅｒＧｒａｐｈ、Ｈｙ－ｐｅｒＦｏｒｍ、ＨｙｐｅｒＳｔｕｄｙ、ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ、ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ等１１个功能模块，其中ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ是针对有限元主流求解器的高性能前后处理软件，它提供了交互化建模功能和广泛的ＣＡＤ和ＣＡＥ软件接口。
这里以某公司轿车变速箱后盖为研究对象，应用Ｐｒｏ／Ｅ三维建模软件建立其几何模型，利用ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ建立变速箱后盖有限元分析模型，分析了该变速箱后盖的刚度和强度，判定是否由于变速箱后盖刚度不足的原因引起相关零件的损坏，同时也为结构的改进设计提供了理论依据。
HyperWorks在汽车零部件有限元分析中的应用孙国兵
HyperWorks在汽车零部件有限元分析中的应用孙国兵东风汽车有限公司东风商用车技术中心HyperWorks在汽车零部件有限元分析中的应用HyperWorks Application in FEA of Auto Parts孙国兵（东风汽车有限公司东风商用车技术中心）摘要: 本文主要介绍如何用Altair公司的HyperWorks软件，对汽车零部件的刚度、强度和模态等进行有限元分析。
并通过对某摩擦片的强度和某发动机飞轮壳的模态、强度和刚度等有限元分析.阐述了复杂结构强度计算时边界条件的简化.通过与理论解的对比，验证了边界条件简化的合理性。
关键词:模态强度刚度边界条件简化有限元分析Abstract: This paper illustrate how to get the rigidity ,Intensity and mode by hyperworks .Through taking fraction plate and flywheel casing as an example ,it emphasizes the methods of simplify the boundary condition on complex structure .And the result will be validated by comparing the simulation results and theory result. Key words:Mode，Strength，Stiffness，Boundary Condition，Simplify，FEA1 概述随着计算机辅助设计和制造技术的日趋成熟，设计人员迫切需要一种能对所做的设计进行快速、精确评价分析的工具，而不再仅仅依靠以往积累的经验和知识去估计。
Altair公司的HyperWorks软件正是这样一个有效的工具。
他能与常用的CAD软件相集成，实现“设计－校核－再设计”的功能，可以轻松的直接从CAD软件中读取几何文件，并将最终的仿真计算结果反馈到CAD几何模型的设计中。
基于Matlab静压气体轴承性能的有限元分析
基于Matlab 静压气体轴承性能的有限元分析李运堂，梁宏民，吴进田（中国计量学院机电工程学院，杭州310018）摘要：通过对静压气体润滑雷诺方程分析，采用有限元法离散求解区域，利用三角形插值函数得出气膜压力方程组。
基于Matlab 编写了方程组数值求解的计算程序，得出轴承气膜压力分布、承载能力和刚度，并分析设计参数对轴承性能的影响。
关键词：数值求解；有限元法；静压气体轴承中图分类号：TP311.1；TH133.36文献标识码：A文章编号：1001-7119（2017）03-0215-04DOI:10.13774/ki.kjtb.2017.03.045Finite Element Analysis of the Aerostatic Bearings Based on Finite ElementMethodLi Yuntang ，Liang Hongmin ，Wu Jintian（China Jiliang University ，College of Mechanical &Electrical Engineering ，Hangzhou 310018，China ）Abstract ：With the analysis of aerostatic lubricated Reynolds equation,the solving region is discretized with the finite element method and the gas film pressure equations are obtained by the triangle interpolation function.A program based on Matlab is designed to solve the equations to gets the gas film pressure distribution the load capacity,stiffness,and according this the influence of structural parameters on the aerostatic bearings properties is analyzed.Keywords ：numerical solution ；finite element method ；aerostatic bearing收稿日期：2016-04-15基金项目：国家自然科学基金（51275499，50905171）；浙江省自然科学基金（Y1080100）；机械系统与振动国家重点实验室开放基金（MSV-2009-09）。
基于Moldflow和Hypermesh的轴承座翘曲工艺参数优化
基于Moldflow和Hypermesh的轴承座翘曲工艺参数优化张浩;王骥;周小林;李继成【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2016(034)004【摘要】为了提高轴承座注塑件有限元分析中的网格质量,利用Hypermesh软件划分有限元网格,并按照网格质量的一般准则进行检验.运用Moldflow模拟吸尘器轴承座的成型过程中,采用了4因素5水平的正交试验探究翘曲与主要因素的关系.通过对试验结果进行极差分析来得到正交空间内最优注塑参数组合.为了找出整个工艺条件空间内的最优解,利用翘曲测试数据建立起用于预测轴承座翘曲值的多元回归方程,然后对回归方程进行显著性检验.最后根据回归方程求得工艺空间内的最优参数组合,从而得到最小的翘曲量.研究表明采用Hypermesh划分网格比Moldflow更容易得到高质量的网格模型,运用回归方程求取的最小翘曲值比极差分析获得的翘曲值更优.【总页数】5页(P87-91)【作者】张浩;王骥;周小林;李继成【作者单位】宁波大学机械工程与力学学院,浙江宁波315211;宁波大学机械工程与力学学院,浙江宁波315211;宁波富佳实业有限公司,浙江余姚315400;宁波富佳实业有限公司,浙江余姚315400【正文语种】中文【中图分类】TQ320.66【相关文献】1.基于Moldflow的大型细长塑料件的翘曲变形分析 [J], 林莅莅;谭安平2.基于Moldflow的柜机空调传动齿轮翘曲变形优化方法 [J], 赵庆晨;张国超;王瑞静;黄国军;蔡国旗;翁卫军;王云飞;胡远胜3.基于Moldflow的玻纤PP对扰流板翘曲变形的影响研究 [J], 代元祥;刘泓滨4.基于Moldflow和UDE的打印机上盖翘曲变形工艺参数优化 [J], 陈浪;梅益5.基于Moldflow的插线板塑料面板翘曲优化分析 [J], 冯锐;邱春雷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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的一维／ 维多孔节流模型。分别应用编写的有限元程序及有 限差分程序对典型算例进行分析比较 ，验证开发 的有限元 －
程 序 的正 确性 。对 多孔 质 节 流器 性 能 的部 分 影 响 因素 ，如 多孔 材 料 渗 透 率 、供 气 压 力 、供 气 面积 等 进 行 分 析 ，结 果 表
明，最大承载能力受渗透率的影响较小 ，但随供气压力的提高而提高，随供气面积的减小而减小 ；最大刚度随渗透率的
减 小 而增 大 ，随 供气 压 力 的提 高 而增 大 ，但 受供 气 面 积 的变化 影 响较 小 ；最大 刚度 对 应 的气 膜 厚度 随 渗透 率 和供 气 面 积 的减小 而减 小 ，但 不受 供 气压 力 变化 的影 响 。 关键 词 ：多 孔质 节 流 器 ；气 体润 滑 ；有 限元 分 析 中 图分 类号 ：Ｔ １． 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： ２４— １０ （０ ０ Ｈ１７ ２ ０ ５ ０ ５ ２ １ ）９— ２ ５ ０ ６—
基 于 Ｈ ｐｒ ｅｈ的矩 形 多子 质气 体 静 压 止 推轴 承 性 能 有 限 元分 析 ｙｅ ｓ ｍ Ｌ
张 晓 峰 林 彬 王太 勇
（． １ 天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室 天津 ３ ０７ ；２ ００ ２ ．天津大学机械学院 天津 ３ ０７ ） ０ ０２
摘 要 ：应 用 有 限元 方 法对 应用 多 孑质 节 流 器 的 矩 形 气 体 止 推 轴 承 进 行 数 值 分 析 。在 总 结 目前 已有 的分 析 方 法后 ， Ｌ 提 出 一种 新 的分 析 流程 ，即利 用 Ｈ ｐｒ ｓ 进 行 前后 处 理 ，使 用 Ｃ语 言 编写 求解 器 。该 求 解 器 同 时支 持 基 于 Ｄ ｒｙ 律 ｙｅ ｈ Ｍｅ ａｃ 定
２１ ０ ０年 ９月
润 滑 与 密 封
ＬＵＢＲＩ ＣＡＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｓｐ ２ ０ ｅ ． ０１
第３ ５卷 第 ９期
Ｖｏ． ５ Ｎｏ ９ １３ ．
Ｄ ：ｌ ．９ ９ ｊｉ ｎ ０ ５ ０ ５ ． ０ ０ ０ ．０ ＯＩ Ｏ ３ ６ ／ ． ｓ ． ２ ４— １ ０ ２ １ ． ９ ０ ６ ｓ
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