芯轴模态与静力学分析：受弯矩和离心力载荷的影响

月球空间站是我国载人航天工程的一个重大项目，是我们建立的从近月轨道到月球的一个跳板和外太空基地，是建立月球基地的基础，具有重大的战略意义。而控制空间站姿态的调整和稳定系统是其核心系统，而具体的执行机构就是控制力矩陀螺，通过在力矩和角动量的交换，以实现空间站姿态调整和稳定的目的。

现对控制力矩陀螺中的高速轴系中的芯轴进行模态和静力学分析，芯轴模型如下图所示：

1.首先定义零件材料，不锈钢

2.然后选择静力学分析 线性材料的

3.接着设定轴的两端轴承内圈链接部位为固定端，作为简支梁模型考虑，施加重力、9000rpm的离心力和一个300Nm的弯矩，以及80摄氏度的温度场作为热固耦合分析。

4.查看分析结果，可以查看形变位移大小，可以观看动画，看各个位置的位移变化。

还可以看应力变化，以及各个方向上的应力，也可以观察某一点的应力大小，和指出应力最大和最小点，这些都对于了解产品特性和改进产品设计起到积极作用。

5.最后是模态分析，我选择了分析前九阶，模态主要与物体的质量和刚度有关，其设计目的是避免与其他零件或者转动件或者电路控制的频率接近，而引起共振。

总体而言，simsolid 进行基本的仿真模拟，满足设计师的要求，不需要前处理，分析结果很快也很准确，特别是对于大型装配体而言，其优点显得更加突出，这里只是以零件举例，因为装配体由于规定原因不适合在公开场合发表。这是相对于Workbench 而言的。不需要多目标和多物理场下的非力学仿真，真不需要动用ansys,太麻烦。 针对力学仿真方面，多目标优化可能还需要用到ansys。

对于PTC creo7.0而言，simsolid在速度、准确性上体现不出优势了，creo7.0的simulation live 其实就是ansys的discovery live的阉割版，可以计算流体力学、力学、热学的问题，包括这几个物理场的多物理场仿真，但是不能多目标优化，也不能什么格式上来就用，这一点比simsolid不方便 。

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