[发明专利]基于ANSYS软件对气浮导轨溜板的螺栓预紧力进行优化的方法

权利要求书

1.一种基于ANSYS软件对气浮导轨溜板的螺栓预紧力进行优化的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)、计算模型的建立：使用三维绘图软件SolidWorks建立气浮导轨溜板模型，建立溜板内侧气体通过节流孔进入溜板后在溜板与导轨的间隙形成的气膜模型，并输出*.x_t格式的文件；

步骤(2)、建立ANSYS软件Workbench流固耦合分析流程并将所述步骤(1)输出的*.x_t格式的文件导入；

步骤(3)、对气膜进行网格划分并进行边界面命名，其中气膜部分的入口条件设置为入口压力，出口条件设置为出口压力，气膜与溜板的接触面设置为流固耦合面，其他面为壁面；

步骤(4)、在Fluent软件中设置能量模型和湍流模型，设置数值模拟计算的初始化条件，并开始数值模拟计算；

步骤(5)、对溜板部分进行网格划分，设置固定约束，设置溜板和螺栓的材料属性，给螺栓设置螺栓预紧力，设置溜板与气膜接触的部分为流固耦合面，将Fluent软件的计算结果导入溜板的流固耦合面，对溜板的变形量进行计算；

步骤(6)、改变螺栓预紧力的大小，重复步骤(5)，得到溜板在不同螺栓预紧力下的变形情况；

步骤(7)、依据溜板的变形最小为目标，得到螺栓预紧力的最佳大小。

2.根据权利要求1要求所述的基于ANSYS软件对气浮导轨溜板的螺栓预紧力进行优化的方法，其特征在于：所述步骤(5)中流固耦合过程中，溜板边缘倒角及其他螺栓孔的体积远小于溜板体积，因此耦合过程中忽略了倒角及其他螺栓孔的影响，简化了溜板结构。

3.根据权利要求1要求所述的基于ANSYS软件对气浮导轨溜板的螺栓预紧力进行优化的方法，其特征在于：所述步骤(3)和所述步骤(5)中，对模型进行网格划分时，采用非结构化网格。

4.根据权利要求1要求所述的基于ANSYS软件对气浮导轨溜板的螺栓预紧力进行优化的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，气膜模型经过网格划分，网格数目为100万-110万。

5.根据权利要求1要求所述的基于ANSYS软件对气浮导轨溜板的螺栓预紧力进行优化的方法，其特征在于：所述步骤(5)中，溜板模型经过网格划分，网格数目为160万-170万；溜板材料设置为大理石，螺栓材料设置为结构钢。

6.根据权利要求1要求所述的基于ANSYS软件对气浮导轨溜板的螺栓预紧力进行优化的方法，其特征在于：所述湍流模型为Realizablek-ε模型。