[发明专利]轴类零件强度有限元分析方法有效
申请号: | 202010262751.6 | 申请日: | 2020-04-03 |
公开(公告)号: | CN111563337B | 公开(公告)日: | 2022-11-08 |
发明(设计)人: | 王洪海 | 申请(专利权)人: | 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 |
主分类号: | G06F30/23 | 分类号: | G06F30/23;G06F30/17;G06T17/20;G06F119/14 |
代理公司: | 中国航空专利中心 11008 | 代理人: | 杜永保 |
地址: | 150066 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 零件 强度 有限元分析 方法 | ||
1.轴类零件强度有限元分析方法,其特征在于:所述分析方法包括以下步骤:
步骤s1,利用三维建模软件建立轴类零件数学模型,存成或导出分析软件可识别的文件格式;
步骤s2,对模型进行简化,取消不必要的几何特征;不必要的几何特征至少包括:销孔、螺栓孔、小倒圆、小倒角;
步骤s3,进入有限元分析软件,设置解算类型;
步骤s4,将零件数学模型导入到有限元分析软件;
步骤s5,选择四面体或六面体单元对数学模型进行有限元网格划分;
步骤s6,给数学模型或单元添加材料并输入材料参数;
步骤s7,在数学模型上、有限元上或节点上施加边界条件;
步骤s8,设置解算输出项;
步骤s9,解算并显示解算结果;
步骤s7中,所述边界条件至少包括约束条件和载荷条件;
所述约束条件在施加时,按以下原则:
a)轴通过推力轴承和球轴承安装的情况下,在位于推力轴承和球轴承安装处施加径向0位移约束,轴的档肩处轴向0位移约束;
b) 轴通过滚子轴承安装的情况下,在滚子轴承安装处施加径向0位移约束;
同时,在以上a)和b)的情况下,在功率输出端施加周向0位移约束,包括:键槽处,花键处,直齿轮啮合齿的节圆线,斜齿轮或弧齿轮啮合齿的接触点处;
载荷的施加按以下原则,载荷施加在轴的输入端,并且:
a)轴通过键槽形式传递扭矩的情况下,将额定扭矩转化为轴键槽处的周向力并施加在轴键槽处;
b) 轴通过花键形式传递扭矩的情况下,直接在花键处施加额定扭矩;
c) 轴通过轴上安装的直齿轮传递功率的情况下,将额定扭矩转化为啮合轮齿的节圆线上的周向力并施加在合轮齿的节圆线上;
d) 轴通过轴上安装的斜齿轮或弧齿轮传递功率的情况下,将额定扭矩转化斜齿轮或弧齿轮啮合齿的接触点处的径向、轴向和周向三个方向的力并施加在斜齿轮或弧齿轮啮合齿的接触点处。
2.根据权利要求1所述的轴类零件强度有限元分析方法,其特征在于:步骤s1中文件扩展名至少包括:.prt,.CATPart,.igs,.x_t。
3.根据权利要求1所述的轴类零件强度有限元分析方法,其特征在于:步骤s3或s4中分析软件至少包括:ANSYS Workbench,NX NASTRAN。
4.根据权利要求1所述的轴类零件强度有限元分析方法,其特征在于:步骤s6中材料参数包括:弹性模量,泊松比,密度。
5.根据权利要求1所述的轴类零件强度有限元分析方法,其特征在于:步骤s9中 解算结果至少包括:应力、位移、应变结算。
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