【Ansys 有限元分析】轴承座的模态分析

正文之前

今天是有限元分析这门课大作业的截止日期。昨天晚上做了一晚上的模态分析,结果因为关电脑的时候忘了选择“弹出U盘”,导致移动硬盘里面首先是显示不出我创建的那个作业文件夹。经过了改权限、改拥有者以及修复磁盘之后,终于找到了当初那个文件夹,但是里面的文档已经没了,只剩下几个数据库文件(*.db)。这真是莫大的悲哀!!

所以在懊恼、悔恨中沉沉睡去的我,今天白天上午上完课之后,饭也不吃直接到机房开始做。做到两点,终于做完答应之后。收了几波作业,然后一起到机械大楼去交给老师。回来之后,我妹子跟我生气,现在正在洗头发。好苦恼啊!想带她去吃饭,but她死活不乐意,我也不是为了我的胃啊!啊啊啊啊!!还好,洗完头就跟我去了。估计也是饿的受不了😖!!

正文

一、 模型介绍
本模型来自《ANSYS15.0 有限元分析 从入门到精通》中的模型案例,是常用的小型轴承座,形状、建模过程见下图。

此模型弹性模量和泊松比以及密度见上图,所有量纲均为国际标准单位。零件由GUI手动建模完成。采用solid 186单元类型,通过自由分化,并且设置网格宽度后获得此图

二、 有限元模型描述

模型所受的载荷主要来自于轴承套的内部圆环。也就是与轴的接触部位。接受径向以及轴向的力。径向主要由轴承套承受,轴向主要由肋板承受。边界约束采用底部四个圆柱面固定的形式。求解结果见下一节。

三、 计算结果解析:固有频率、模态向量(振型1-7阶)

四、 变形和应力分布

从上面的各阶振型图可以看出。在第一阶固有频率时,主要的应变发生在轴承座的轴承套上,但是在七阶固有频率的时候,主要的应变集中在肋板上,并且已经发生了较为明显的变形。而通过下图,我们可以看到,主要的盈利都集中在内板上。首先是因为肋板截面积较小,在相同的压力作用下,应力较大;其次是轴承受轴向压力作用,会传递到肋板从而使其应变较大。

计算得出的固有频率略小于实际频率,可能是由于尺寸设计的较小所产生的问题。另外其应力应变分布均符合预先假设,较为合理。前面几阶固有频率下,振动围绕Z轴,也就是轴套径向方向抖动,离心情况较为严重。而在后来则成了在Z轴向的径向运动,可以得出,固有频率越高的情况下,其离心情况会减弱,轴向的运动会增强。

正文之后

好吧,我承认我是瞎写的。因为这个东西我十分不感兴趣,而且上课也没听过。昨天晚上临阵磨枪学了一晚上,今天白天又干了两个小时。所以才写成这样。可能是对的,也可能是错的,我无法判定。另外,图片之所以这么想,是因为我们老师要求压缩到四页纸,所以我把word上的图片都整得很小,复制过来之后,就这么点大了。如果有近期要交这门作业,但是自己又不想做的同学,可以找我要。当然,必须不是一个学校的!这玩意儿按道理来说是有存档的。还是别兵戎相见了。

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