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標(biāo)題: 兩端軸承支承的受壓夾送輥仿真分析 [打印本頁]

作者: 沈石頭 時(shí)間: 2012-8-24 16:32
標(biāo)題: 兩端軸承支承的受壓夾送輥仿真分析
本帖最后由沈石頭于 2012-8-25 05:01 編輯

如下面幾個(gè)圖所示，這是一個(gè)兩端安裝滾動軸承的夾送輥受力分析，壓力是作用輥?zhàn)颖砻妫瑠A送輥是成對使用，這里分析的是下輥，由上輥提供壓力通過鋼板作用在下輥上，分析軟件是ANSYS。這里有幾個(gè)問題需要請教：

1.約束：軸端定位安裝的方式是滾動軸承，在計(jì)算時(shí)可認(rèn)為是兩端簡支，而且這里應(yīng)用的是調(diào)心滾子軸承。選擇約束方式時(shí)個(gè)人糾結(jié)于三種"Frictionless Support","Cylindrical Support","Compression Only Support",這三種約束方式的定義很相似。

2.加載方式：壓力是通過輥?zhàn)幼饔迷阡摪迳希賯鬟f到輥?zhàn)颖砻妗ＵＧ闆r下是彈性的圓柱體與剛性平面接觸，接觸面為長條形。因?yàn)槠渲猩婕暗綇椥宰冃危救藳]有詳細(xì)計(jì)算接觸面的寬度，也沒有作表面印記，直接在輥?zhàn)拥娜S上拉起了一個(gè)寬2mm的高2mm的平面作為力的作用面（見附圖），
加載方式是直接選force,大小為500000N，指向凸臺方形表面。

疑問：1.約束方式不同，自然結(jié)果也不同，上面這三種約束哪種比較適合我這個(gè)工況？　
　　　2.軸頭安裝軸承的位置有個(gè)R的倒角，效果避免應(yīng)力集中的，但是在三種約束方式下，未倒角的分析結(jié)果Equivalent,應(yīng)力集中在臺階根部數(shù)據(jù)在80～110MPa之間，但是加上了這個(gè)R=2mm的圓角（軸承外徑200mm）之后應(yīng)力集中值“Frictionless Support”約束方式在200MPa左右，"Compression Only Support“約束方式在350MPa左右,"Cylindrical Support"約束方式在510MPa左右,，這是什么原因，倒了圓角反而應(yīng)力集中更厲害了？而且有了這個(gè)倒角后，,"Cylindrical Support"約束方式對應(yīng)的輥?zhàn)訐隙茸兇罅耍溆鄡煞N約束方式的撓度不變。
　　　　　
補(bǔ)充：如果輥身表面材料和軸頭材料的彈性模量值不同，在分析時(shí)是不是需要分別定義材料，添加新材料?比如一般鋼材的E＝205E9,球墨鑄鐵E=150E9

(, 下載次數(shù): 247) (, 下載次數(shù): 256) (, 下載次數(shù): 257) (, 下載次數(shù): 278) (, 下載次數(shù): 245)

作者: pengzhiping 時(shí)間: 2012-8-24 22:03
用什么軟件分析的

作者: kuziniezuofu 時(shí)間: 2012-8-25 12:09
會安塞的都是神人

作者: eddyzhang 時(shí)間: 2012-8-25 21:10
我覺得可以從下面兩點(diǎn)比較：
1，既然樓主先定義為簡支，那么就是看實(shí)際有沒有軸向位移。Frictionless Support允許有軸向位移，Cylindrical Support可以根據(jù)需要去控制是否有軸向位移，沒有的話，那么就有分力存在。Compression Only Support有分力存在，估計(jì)是因?yàn)檎驂毫σ鸬摹５荂ompression Only Support施加面上面有因距離因素引起的應(yīng)力分布不均勻。但是我個(gè)人更傾向于選擇Cylindrical Support。我建議樓主將軸承部分建模做更細(xì)致分析。

2，關(guān)于應(yīng)力集中問題，樓主可以先將圓角去掉，求解出相應(yīng)部位的應(yīng)力，再根據(jù)圓角的應(yīng)力集中系數(shù)去求。
另外，軸肩處的端面是否跟其他有接觸也要考慮到。
3，理論求解和實(shí)際有限元求解有多大差距？圓角處網(wǎng)格劃分要細(xì)化。

作者: 海鵬.G 時(shí)間: 2012-8-26 11:32
提示: 作者被禁止或刪除內(nèi)容自動屏蔽

作者: 沈石頭 時(shí)間: 2012-8-27 08:12

eddyzhang 發(fā)表于 2012-8-25 21:10
5 c# `. J6 G& p. R6 ~我覺得可以從下面兩點(diǎn)比較：
% b* }2 Q( t3 l/ V) Y C1，既然樓主先定義為簡支，那么就是看實(shí)際有沒有軸向位移。Frictionless Supp ...

非常感謝！您的回答將幾個(gè)約束的區(qū)別說得很清晰，給我提供了后續(xù)分析的思路。

作者: fengtao666 時(shí)間: 2012-8-27 09:44
學(xué)習(xí)了，我在學(xué)WB過程中也遇到約束的問題，很是苦惱。

作者: lile19891223 時(shí)間: 2012-8-27 14:20
樓主你好，可以發(fā)一份ansys安裝包給我嗎？或者下載地址也行 414132040@qq.com

作者: 張強(qiáng)aiai 時(shí)間: 2012-8-27 15:42
佩服佩服！

作者: 意可機(jī)電 時(shí)間: 2012-8-27 17:42
樓主
小白請教
在位移分析時(shí)顯示位移量是2.458e-003（mm），這是幾絲的位移，怎么換算？

作者: 意可機(jī)電 時(shí)間: 2012-8-28 13:46

意可機(jī)電發(fā)表于 2012-8-27 17:42
4 O5 F# N& _5 V/ p/ e. w樓主
7 E. x- X% @+ h c$ f) V/ R& V小白請教7 q7 V2 u5 X0 M+ J: W) K2 L
在位移分析時(shí)顯示位移量是2.458e-003（mm），這是幾絲的位移，怎么換算？

我在學(xué)分析軟件，可惜沒人帶，你知道就告訴我吧，很想知道，絲是0.01mm的，我告訴你了，你也回答我啊。

作者: 雪雷風(fēng)雨 時(shí)間: 2012-8-28 15:48
個(gè)人認(rèn)為：樓主約束應(yīng)該根據(jù)調(diào)心軸承的約束，設(shè)置約束，及六個(gè)約束中的幾個(gè)。其二樓主的加載是怎么加載，好像都沒有將，對于圓柱工件，接觸應(yīng)力分布，你可知道？可用平均應(yīng)力投影面積方法你用嗎？其三，軸的倒角有國標(biāo)，現(xiàn)實(shí)中的差異是其實(shí)零件破壞不只是應(yīng)力，沒有倒角，可能類似裂紋等原因?qū)е鹿ぜ茐摹Ｆ渌模热皇茄b不同材料，那么就是所你分析的文件也是裝配件，只是你在有限元中設(shè)置的連接方式要準(zhǔn)確。其五本人用的是proe有限元，樓主看完不要暈倒，像你用的軟件，分析能力在proe之上，應(yīng)該都有這些功能吧，另外，差異主要是專業(yè)知識。

作者: 沈石頭 時(shí)間: 2012-8-28 16:42

意可機(jī)電發(fā)表于 2012-8-28 13:46
6 f3 Z. P0 g6 L8 Y/ E8 Q我在學(xué)分析軟件，可惜沒人帶，你知道就告訴我吧，很想知道，絲是0.01mm的，我告訴你了，你也回答我啊。

大哥　你不會是卡在科學(xué)計(jì)數(shù)法上吧。。。2.458e-003mm＝2.458/1000=0.002458mm=0.2458絲，

作者: 意可機(jī)電 時(shí)間: 2012-8-28 19:00

沈石頭發(fā)表于 2012-8-28 16:42 , N( r. D5 e) w6 s; i8 g
大哥　你不會是卡在科學(xué)計(jì)數(shù)法上吧。。。2.458e-003mm＝2.458/1000=0.002458mm=0.2458絲，

謝謝樓主
我說我是小白沒說謊吧，真的不知道e-003是除以1000？的意思。e-001是除以10的意思吧，不難理解
學(xué)習(xí)到了。{:soso_e152:}

作者: 沈石頭 時(shí)間: 2012-8-29 09:19
本帖最后由沈石頭于 2012-8-29 12:56 編輯

雪雷風(fēng)雨發(fā)表于 2012-8-28 15:48 1 M# U; c `3 D& P. q, Y2 n* A
個(gè)人認(rèn)為：樓主約束應(yīng)該根據(jù)調(diào)心軸承的約束，設(shè)置約束，及六個(gè)約束中的幾個(gè)。其二樓主的加載是怎么加載，好 ...

是有點(diǎn)暈，加載方式前面講了，因?yàn)楣r是上下圓柱輥?zhàn)訆A送鋼板，接觸面是微量的彈性變形，所以不用像理論計(jì)算滑動軸承強(qiáng)度那樣按照投影面積分布負(fù)載，而是以切線接觸方式的線載荷；另外軸的倒角是按照軸承的尺寸來的，這個(gè)倒角是必須的，其他的破壞方式在我目前的仿真分析中沒法看出，但是這個(gè)倒角處的應(yīng)力集中的表現(xiàn)確實(shí)存在了，我的疑問是倒角的應(yīng)力集中情況為什么比不倒角還差；ANSYSWB中導(dǎo)入的文件在沒有特別定義時(shí)，一律默認(rèn)為系統(tǒng)中同一彈性模量的材料，所以不同材料的裝配件跟定義連接方式?jīng)]有關(guān)系；軟件不同其中的一些設(shè)置不同，溝通起來比較困難，不免有雞同鴨講的尷尬。非常感謝您的熱心幫助！

作者: huawei-hw 時(shí)間: 2012-8-29 13:31
本帖最后由 huawei-hw 于 2012-8-29 13:42 編輯

建議你在兩個(gè)軸承支撐處使用圓柱面約束（釋放軸向約束），再找軸端一面施加軸向約束。另外：你這個(gè)分析，涉及到上下棍子和板材的接觸擠壓變形問題，實(shí)際是一個(gè)接觸分析問題。建議你將上下棍子夾板材的裝配體，一起導(dǎo)入WB做接觸分析，就更接近真實(shí)工況。給你傳幾個(gè)不同約束的教程，希望對你有幫助。至于圓角應(yīng)力集中問題，我也遇到過，但還沒什么更好的解決方法，你要是有解決辦法了，麻煩你告訴一下哦。 (, 下載次數(shù): 246) (, 下載次數(shù): 235) (, 下載次數(shù): 236)

作者: journey_west 時(shí)間: 2012-11-10 19:57
贊同4樓的第2,3點(diǎn)
關(guān)于LZ疑問2，未倒角計(jì)算出的數(shù)值是虛假的；
關(guān)于LZ補(bǔ)充，如果輥?zhàn)邮乔蜩F，軸是鋼，用一種材料參數(shù)計(jì)算也不對

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