[发明专利]基于有限元的电机定子与壳体过盈配合许用传扭分析方法

权利要求书

1.一种基于有限元的电机定子与壳体过盈配合许用传扭分析方法，其特征在于，包括：

建立电机定子与壳体有限元模型，对电机定子与壳体进行网格划分，调整电机定子与壳体接触位置处的网格，使得接触位置节点做到一一对应；

以电机定子与壳体的实际装配区域定义接触区域，并建立电机定子与壳体的接触关系；其中，其中电机定子侧定义为主面，命名为contact-m，电机壳体侧定义为从面，命名为contact-s，设置摩擦系数属性；

由接触从面上的节点建立节点集合，用于输出接触配合信息；其中，从面点集合命名为contact-slave-nodes；

定义电机定子与壳体材料性质；

选取约束位置作为施加有限元模型边界条件，然后对有限元模型建立过盈配合以及定义电机定子与壳体的温度场载荷；其中，对有限元模型建立过盈配合是指将电机定子与壳体的接触关系定义为过盈配合接触关系；

有限元模型的求解；

提取接触位置节点的接触压力；

计算许用传扭；

分析许用传扭。

2.根据权利要求1所述的一种基于有限元的电机定子与壳体过盈配合许用传扭分析方法，其特征在于，生成实体后的有限元模型中，电机定子选用一阶六面体单元C3D8I，电机壳体选用二阶四面体单元C3D10M

3.根据权利要求1所述的一种基于有限元的电机定子与壳体过盈配合许用传扭分析方法，其特征在于，定义电机定子与壳体的材料性质包括：定义电机定子与壳体材料的弹性模量E、泊松比μ、热膨胀系数α以及弹塑性属性，其中，弹塑性属性需定义为真实应力与塑性应变关系。

4.根据权利要求1所述的一种基于有限元的电机定子与壳体过盈配合许用传扭分析方法，其特征在于，还包括：

选取电机壳体法兰面螺栓孔位置作为约束位置，将螺栓孔位置节点通过rbe3单元建立耦合关系，约束rbe3单元从点的1～6方向自由度。

5.根据权利要求1所述的一种基于有限元的电机定子与壳体过盈配合许用传扭分析方法，其特征在于，有限元模型求解，还包括：

施加有限元模型边界条件后，通过分析有限元模型，求解过盈配合接触载荷；

进行有限元分析，得到电机定子与壳体在过盈配合载荷作用下的应力与两者过盈接触面之间的接触状态；

在过盈配合接触载荷的基础上通过分析有限元模型，求解温度场载荷；

进行有限元分析，得到电机定子与壳体在过盈配合以及温度场载荷作用下的应力与两者过盈接触面之间的接触状态。

6.根据权利要求5所述的一种基于有限元的电机定子与壳体过盈配合许用传扭分析方法，其特征在于，所述求解过盈配合接触载荷以及求解温度场载荷均需定义接触面状态信息输出，定义方式为：

*PRINT,CONTACT＝YES,SOLVE＝YES

*CONTACT PRINT,SLAVE＝contact-s,MASTER＝contact-m,

NSET＝contact-slave-nodes。

7.根据权利要求6所述的一种基于有限元的电机定子与壳体过盈配合许用传扭分析方法，其特征在于，提取接触位置节点的接触压力包括：在过盈配合以及温度场载荷作用下，将电机定子与壳体的过盈接触面之间的接触状态输出到求解过程文件DAT文件中，提取DAT文件中NODE以及对应的CPRESS值，定义提取的NODE节点总数为n；

8.根据权利要求7所述的一种基于有限元的电机定子与壳体过盈配合许用传扭分析方法，其特征在于，计算许用传扭，还包括根据公式计算电机定子与壳体过盈配合许用传扭M，所述公式为：

式中，d为定子外径，l为定子长度，p电机定子与壳体接触面的平均接触压力。