有限元分析流程分为3大步、3小步,如下图所示。今天将以这种方式介绍workbench齿轮齿条啮合分析的流程。
图1 有限元分析流程
01 前处理
1.1 几何模型的构建
本文几何模型导入workbench中,如图所示。
图2 齿轮齿条几何模型
1.2 材料定义
材料选用结构钢:密度:7850kg/m3,杨氏模量:2.1e11Pa,泊松比:0.3。
1.3 有限元模型的构建
有限元模型的构建包括材料赋予、网格划分以及连接关系的构建。
1.3.1 材料赋予
双击瞬态动力学分析流程中的Model,进入Mechanical界面,单击项目树几何结构下的两个零件,左下角细节框中,材料处指派材料为new(刚刚设定的材料)。
1.3.2 网格划分
左侧项目树网格处插入一个方法,选中两个零件,划分方法为四面体;然后插入两个尺寸调整,对所有齿面进行尺寸控制,得到了如图所示的网格模型。
图3 网格模型
1.3.3 连接关系的构建
删除系统自动生成的初始接触,手动创建相应接触和连接副。
首先在左侧项目树连接下插入一个摩擦接触:接触面选择齿轮齿面,目标面选择齿条齿面,摩擦系数为0.15。然后在左侧项目树连接中插入一个回转,回转面选择齿轮内表面,一个平移,平移旋转齿条下表面。
图4 连接关系设定
02 求解
2.1 载荷步的设置
单击项目树下的分析设置,将载荷步控制中定义依据设置为子步,初始子步为25,最小子步为为20,最大子步为250。同时需要注意,将大绕曲打开。
2.2 载荷设置
添加连接副载荷,连接副选择:回转-接地至01-chilun,类型为旋转速度,大小为0.1rad/s。
2.3 约束设置
由于本文以添加运动副,运动副已为模型添加必要的约束,因此此处不需要再添加约束。
03 后处理
3.1 位移结果
图5 位移云图
3.2 应力结果
图6 应力云图
免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删