滚动轴承的多体接触动力学仿真

以轴承的几何学为基础,基于UG和ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型,同时在轴承内圈加入轴来模拟轴与轴承之间力的传递.以动力伺服刀架中双联齿轮处的深沟球轴承6203为例,综合考虑轴承的径向载荷和转速的影响,提出一种快速有效的滚动轴承多体接触动力学分析的新方法.应用ANSYS/LS-DYNA对滚动轴承在特定工况下进行多体接触的动力学仿真,并运用LS-PrePost进行后处理,分析滚动轴承的动力学特性,结果与滚动轴承的实际运动情况吻合良好.     

滚动轴承动力学仿真与分析

为研究滚动轴承的动态特性和振动特性,在ANSYS/LS-DYNA中建立了滚动轴承有限元模型,对外圈固定,内圈施加压力和转速,实现了滚动轴承的显式动力学仿真,得到了滚动轴承的应力分布和动态响应。仿真结果表明,滚动轴承最大应力出现在滚动体与内圈和外圈接触处,滚动体的最大线速度和最小线速度分别出现在滚动体与内圈和外圈接触点上,滚动体受到的应力最大,保持架的应力变化最为剧烈。     

多工况下滚动轴承的显示动力学分析

为研究滚动轴承的动态特性,在三维软件Pro/e中建立滚动轴承实体模型,在软件HYPERMESH中形成有限元模型,在LS-DYNA中实现显示动力学的运动仿真,将转速、径向力、轴承支撑体刚度作为变工况条件,计算得到滚动体与外圈内表面接触处关键点的应力变化和加速度曲线.通过分析曲线得出:一定范围内转速的增加会使滚动体最大应力峰值增加且出现时间提前,滚动体最大应力会有所增加,但影响不大;随着径向载荷的增加滚动体在运动过程中应力水平增加;采用柔性支撑会使滚动体的振动减小.     

滚动轴承外圈局部缺陷动力学仿真

滚动轴承作为旋转机械的关键部件,局部存在缺陷将严重影响旋转机械的性能。针对外圈局部存在缺陷将产生冲击的问题,基于显示动力学有限元法,应用LS~DYNA软件,对滚动轴承外圈存在局部缺陷的情况进行了动力学仿真,获得了外圈局部缺陷产生的冲击形式。仿真结果为滚动轴承局部缺陷模型的建立提供一定的理论依据。     

基于柔性多体动力学的混凝土泵车臂架仿真分析

通过UG建立某混凝土泵车臂架系统实体模型,结合有限元分析软件ANSYS对各节臂架进行模态分析,并将模态分析结果保存为模态中性文件,导入运动学动力学分析软件ADAMS,建立泵车臂架系统刚柔混合模型,对其运动模型进行分析;将刚柔混合模型仿真结果与刚体模型仿真结果进行对比,表明刚性臂架系统与刚柔混合模型臂架系统的仿真有明显不同,臂架系统柔性化的的仿真结果更加接近实际。     

柔性齿轮的多体动力学仿真方法研究

文章以渐开线齿轮为例,通过程序求得渐开线上的关键点,又在ANSYS中通过关键点创建齿轮渐开线,建立齿轮的有限元模型,导入到ADAMS中进行多体动力学仿真.通过ADAMS和ANSYS的结合,成功地实现了柔性齿轮系统动力学的仿真计算,使仿真结果更加贴合实际.实例表明,该柔性体仿真方法对包括齿轮机构在内的复杂机械系统的多体系统动力学仿真具有一定的参考意义.     

柔性齿轮系统的多体动力学仿真研究

以渐开线齿轮为例,通过程序求得渐开线上的关键点,又在ANSYS中通过关键点创建齿轮渐开线,建立齿轮的有限元模型,导入到ADAMS中进行多体动力学仿真。通过ADAMS和ANSYS的结合,成功地实现了柔性齿轮系统动力学的仿真计算,使仿真结果更加贴合实际。实例表明,该柔性体仿真方法对包括齿轮机构存内的复杂机械系统的多体系统动力学仿真具有一定的参考意义。     

基于塑性材料模型的滚动轴承有限元分析

重载滚动轴承是一种广泛应用于大型机械操作设备中的零件,其内部的高应力状态对轴承的寿命有着重大的影响。在ANSYSLS-DYNA环境下通过建立滚子轴承的多体动力接触有限元模型,通过选用双线性等向强化模型和双线性随动强化模型这两种不同的材料塑性变形模型,计算不同变形本构关系材料模型的低速轴承在两种工况下中的应力状况。之后将计算结果与前人工作中采用的线弹性材料模型的方法所得出的结果相比较,研究塑性变形对轴承内部应力计算产生的影响,对改进重载轴承的设计具有指导作用。仿真结果表明,采用塑性材料模型建模计算出的应力值较弹性材料模型的计算结果小,选用不同材料模型对运转的卡死时间也有较大的影响,从而在计算出的轴颈下沉量中,弹性材料模型的结果要远小于塑性材料模型的结果。     

天线座多柔体动力学建模与仿真分析

天线座作为支撑天线阵面探测目标的传动机构,是机械扫描雷达的一个典型部件,其动力学响应特性直接影响天线波束的指向精度。文中基于ADAMS仿真软件,以第1类Lagrange（拉格朗日）方程为建模理论,建立了天线座多柔体系统动力学模型,分析了天线座齿轮副接触力、转动角速度、转动角加速度等动力学响应特性,并与天线座多刚体动力学模型仿真结果进行了对比分析。仿真得到的天线座动力学典型数据与试验结果基本一致,表明文中采用的多柔体系统动力学建模方法及建模过程合理。该动力学建模方法可供后续类似结构设计借鉴和参考。     

滚动轴承表面损伤故障动力学建模方法研究

建立有效的、符合实际情况的滚动轴承故障动力学模型是滚动轴承故障机理研究的关键。在已获得滚动轴承接触等效刚度与等效阻尼的基础上,考虑滚动轴承游隙以及承载区变化,建立了滚动轴承弹簧阻尼振动模型,将表面损伤故障点的冲击函数分别加载到外圈、内圈和滚动体上,建立了单故障的滚动轴承振动模型,采用四阶龙格库塔计算方法对模型求解,获得了故障滚动轴承内圈的振动数据并进行了频谱分析,采用故障滚动轴承的多体动力学仿真和实测实验对模型进行了验证,模型结果与仿真结果、实测结果的偏差在0.5 Hz以内。     

基于多体系统动力学的重载凹底平车动态响应仿真分析

为研究重载凹底平车的动态响应特性,基于多体系统动力学软件SIMPACK,建立320 t凹底平车系统刚体与刚柔耦合体动力学模型,进行动态响应仿真分析,仿真计算空、重车在不同速度下的运行,获得中底架试验点处的加速度动态响应结果。与线路试验值比较发现,在空、重车试验点位置加速度值的变化中,刚柔耦合模型的峰值要比刚体模型值要大,但两种模型下的总体趋势相似,加速度最大值都是随着速度的提高而逐渐增大,并且在每一种速度下刚柔耦合模型的值均比刚体模型的要大。另外,在运行速度不断提高时,仿真得到的两种模型的加速度平均值在空、重车试验点位置也是随着速度增加而增大,与试验结果吻合很好。其中,刚柔耦合模型的加速度平均值比刚性模型的更接近试验值,说明刚柔耦合模型比较合理。同一级速度下,重车的动态响应比空车大。     

变桨距用减速器多体动力学仿真分析

变桨距减速器是采用摆线针轮传动的二级传动机构,并且每级摆线轮均采用二齿差齿形。基于Pro/E和ADAMS软件建立了变桨距用减速器刚柔耦合模型,模型中柔性体采用模态缩减法进行建模,对该刚柔耦合模型进行了动力学仿真,得到了摆线轮与针齿之间的接触力、摆线轮与柱销之间的接触力以及转臂轴承的受力曲线,并对仿真结果进行分析,为进一步优化设计变桨距减速器提供了依据。     

高速滚子轴承保持架动力学分析

高速轴承失效的主要原因是保持架运动不稳定和破坏。本文系统地分析了高速滚子轴承中保持架的受力模型，建立了保持架的运动力学运动方程。在求出轴承整体稳定的拟动力学解的基础上，利用Runge-Kutta方法计算了保持架质心随的变化规律，并了研究了轴承结构参数对保持架运动的影响。     

柴油机主轴承弹性流体动力学与多体动力学耦合仿真

为更准确分析柴油机主轴承润滑特性及其影响因素,根据动载滑动轴承弹性流体动力润滑模型,利用AVLExcite软件对4D32柴油机主轴承进行多体动力学与弹性流体动力学耦合仿真研究。探讨了各主轴承载荷、最小油膜厚度、轴心轨迹、摩擦损失功率、机油填充率等参数在一个工作循环内的变化规律,并对比了主轴承最小油膜厚度随油槽方向和油孔位置等因素的变化关系。结果表明,最小油膜厚度的极小值均大于2μm,对其进行计算时要考虑边界接触压力的影响;第3主轴承轴心轨迹曲线绝大部分落在最外端,偏心率最大值持续期较长,最大油膜压力时间交替作用在轴瓦表面,极易引起轴瓦的磨损和疲劳剥落;优化设计油槽、油孔的方向和位置,有利于流体动压润滑的形成。     

垂直轴风机圆锥滚子轴承有限元分析

基于有限元法在接触问题中的应用,对垂直轴风机顶部双列圆锥滚子轴承进行非线性分析.以轴承外圈的内表面和内圈的外表面为目标面,以滚子为接触面创建接触对。得到轴承Mises应力趋势及接触应力的变化规律,最大应力值出现在距外载最近的滚子上。对最大承载滚子环向接触应力的路径分析表明,应力分布曲线呈抛物线状,符合赫兹弹性体接触理论的分布规律。     

滚动轴承故障包络信号分析及物理模拟

为解决机械系统中滚动轴承故障的准确有效判断与监测等问题,采用振动诊断法对其振动模型和包络解调谱法的可行性进行了理论分析.设计了滚动轴承故障模拟实验,以典型故障为例,利用以希尔波特变换为基础的包络解调谱法对所获取的信号进行处理,结果验证了该方法的有效性和优越性.为滚动轴承的在线检测提供了理论依据.     

基于多体动力学的摩托车平顺性分析

讨论了摩托车平顺性建模方法,指出应借助多体动力学软件建立能反映手把处和座位处振动的平顺性模型,总结了平顺性的评价方法。指出建立准确的二自由度人体振动假人模型在平顺性仿真中的必要性。利用正交优化法分析了悬架、坐垫参数对平顺性的影响,结果表明:坐垫参数对座位处振动影响最大,相比后悬架,前悬架参数对座位处和手把处振动的影响大,前悬架小刚度大阻尼对座位处振动有利,前悬架大刚度小阻尼对手把处振动有利。     

滑移装载机工作装置多体动力学仿真与分析

为准确方便地分析滑移装载机工作装置性能设计的好坏,在ADAMS软件中建立了工作装置的多刚体动力学模型,并对其在一个典型工作过程中进行了动力学仿真,分析了整个运动过程中的平移性、卸载性、最大卸载高度、传动性以及各铰点处的受力情况等,仿真结果符合设计要求,证明了仿真结果是正确的,建模及分析方法对于其他类似机构的仿真研究有参考意义。     

基于RecurDyn的摆线泵刚柔耦合多体动力学仿真分析

针对摆线泵设计中接触应力难于通过理论公式计算的问题,基于多体动力学软件RecurDyn,建立了某型摆线泵内外转子的刚柔耦合接触动力学仿真模型,通过仿真获得了内外转子在啮合过程的动态接触应力及节点应力历程曲线,分析了内外转子之间的接触应力的变化规律,并校核了转子齿面接触疲劳强度。研究结果表明,刚柔耦合接触动力学分析技术为研究摆线泵内外转子传动过程中真实接触区域的力学特性提供了一种切实可行的研究方法。