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[ansys]两端轴承支承的受压夹送辊仿真分析

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1#
发表于 2012-8-24 16:32:50 | 只看该作者 | 只看大图 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
本帖最后由 沈石头 于 2012-8-25 05:01 编辑, f5 B" j. ?, N$ K; P

* G, n) e+ a. d p5 C; E D, y如下面几个图所示,这是一个两端安装滚动轴承的夹送辊受力分析,压力是作用辊子表面,夹送辊是成对使用,这里分析的是下辊,由上辊提供压力通过钢板作用在下辊上,分析软件是ANSYS。这里有几个问题需要请教:: E1 p* _' K8 E$ A, U& K0 e
7 F# s( W5 `8 N& Z. g# L
1.约束:轴端定位安装的方式是滚动轴承,在计算时可认为是两端简支,而且这里应用的是调心滚子轴承。选择约束方式时个人纠结于三种"Frictionless Support","Cylindrical Support","Compression Only Support",这三种约束方式的定义很相似。6 f9 S' z, M, A$ U, x7 D

1 ?) p+ [: |! Y7 X% O! M& i2.加载方式:压力是通过辊子作用在钢板上,再传递到辊子表面。正常情况下是弹性的圆柱体与刚性平面接触,接触面为长条形。因为其中涉及到弹性变形,本人没有详细计算接触面的宽度,也没有作表面印记,直接在辊子的三维上拉起了一个宽2mm的高2mm的平面作为力的作用面(见附图),8 W! }& I2 L4 C( Z) M
加载方式是直接选force,大小为500000N,指向凸台方形表面。% Q L/ {. k, T+ J

( P) a2 U6 E7 U. [4 V; L9 @, T疑问:1.约束方式不同,自然结果也不同,上面这三种约束哪种比较适合我这个工况? 
* P9 J! J& [+ q6 ?3 Y) S3 y   2.轴头安装轴承的位置有个R的倒角,效果避免应力集中的,但是在三种约束方式下,未倒角的分析结果Equivalent,应力集中在台阶根部数据在80~110MPa之间,但是加上了这个R=2mm的圆角(轴承外径200mm)之后应力集中值“Frictionless Support”约束方式在200MPa左右,"Compression Only Support“约束方式在350MPa左右,"Cylindrical Support"约束方式在510MPa左右,,这是什么原因,倒了圆角反而应力集中更厉害了?而且有了这个倒角后,,"Cylindrical Support"约束方式对应的辊子挠度变大了,其余两种约束方式的挠度不变。0 l& t; a0 M/ g; g* m9 W
; R+ T% @4 ~% Q$ }4 a
补充:如果辊身表面材料和轴头材料的弹性模量值不同,在分析时是不是需要分别定义材料,添加新材料?比如一般钢材的E=205E9,球墨铸铁E=150E9
) S) S1 I2 u* G) U) @+ m! x8 L! b* U& t0 I& @& Q k

# ^+ M6 m ^% X* P* s
$ G- i) `/ g( m" k0 x x: t2 t2 k" E- K0 B2 G

0 v) f1 s/ Z O 5 X, y* a% s4 J; {

/ v1 ~- J/ i$ I* i
2#
发表于 2012-8-24 22:03:41 | 只看该作者
用什么软件分析的

点评

ansys WB 发表于 2012-8-26 11:25
ANSYS 发表于 2012-8-25 05:01
3#
发表于 2012-8-25 12:09:48 | 只看该作者
会安塞的都是神人
4#
发表于 2012-8-25 21:10:01 | 只看该作者
我觉得可以从下面两点比较:
* M2 E1 Z6 G, \# I/ j1,既然楼主先定义为简支,那么就是看实际有没有轴向位移。Frictionless Support允许有轴向位移,Cylindrical Support可以根据需要去控制是否有轴向位移,没有的话,那么就有分力存在。Compression Only Support有分力存在,估计是因为正向压力引起的。但是Compression Only Support施加面上面有因距离因素引起的应力分布不均匀。但是我个人更倾向于选择Cylindrical Support。我建议楼主将轴承部分建模做更细致分析。k; b; a4 k8 ^

% D( S! t2 \+ |' |/ |2,关于应力集中问题,楼主可以先将圆角去掉,求解出相应部位的应力,再根据圆角的应力集中系数去求。( R, k# c; q& }/ o' O
另外,轴肩处的端面是否跟其他有接触也要考虑到。1 i g/ D" Z* a6 b _
3,理论求解和实际有限元求解有多大差距?圆角处网格划分要细化。' N! f# j. s4 \9 P8 _7 X

0 V7 ?, t: u# d" v1 T7 S

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海鹏.G + 1
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老鹰 + 30 热心助人,专业精湛!

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5#
发表于 2012-8-26 11:32:22 | 只看该作者
LZ是直接上手ANSYS WB?我有段时间心血来潮想入个门,是学APDL,很是迷糊。后来一忙又放下了。始终觉得要先搞定力学基础和和变分思想的数学基础,有点难。WB感觉就像是个黑盒。分网处理,单元选择,加载方式,结果判断合理与否。没底。。。

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APDL这个接触了之后因WB出现而放下了,我一直就怵命令输入类的软件,我就是抄教材上的命令写,最终结果能不能得到还是50%的概率,所以界面友好的WB拯救了我。不过也是初步的学习中,一般用于理论计算结果的验证。 发表于 2012-8-27 08:15

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6#
楼主 | 发表于 2012-8-27 08:12:42 | 只看该作者
eddyzhang 发表于 2012-8-25 21:10 + Z3 P% b7 `1 u! a2 b, d
我觉得可以从下面两点比较:
7 \; R3 q& v1 B1 ^1,既然楼主先定义为简支,那么就是看实际有没有轴向位移。Frictionless Supp ...
# Z$ x7 @3 I8 @2 t8 i6 |
非常感谢!您的回答将几个约束的区别说得很清晰,给我提供了后续分析的思路。
7#
发表于 2012-8-27 09:44:28 | 只看该作者
学习了,我在学WB过程中也遇到约束的问题,很是苦恼。
8#
发表于 2012-8-27 14:20:52 | 只看该作者
楼主你好,可以发一份ansys安装包给我吗?或者下载地址也行414132040@qq.com

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多谢 发表于 2012-8-29 16:44
直接去电驴下载ANSYS12或者13、14版本,这几个版本把APDL和workbench平台集成到一起了。软件有3个多G。 发表于 2012-8-29 13:21
兄弟 这玩意貌似6~7个G,我装完就删了源文件,上网下吧,很多的,听说13版都出来了。不好意思哈 发表于 2012-8-27 15:01
9#
发表于 2012-8-27 15:42:29 | 只看该作者
佩服佩服!
10#
发表于 2012-8-27 17:42:40 | 只看该作者
楼主6 H, \2 t S1 @
小白请教
& \/ @! h& A7 w4 K1 J. n1 j在位移分析时显示位移量是2.458e-003(mm),这是几丝的位移,怎么换算?

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e-003就是10的负3次方,就是1/1000的意思。丝是机加术语,就是0.01mm。 发表于 2012-8-29 13:45
丝貌似加工中的用语,俺老娘告诉我一丝是0.01mm,不知道对不对? 发表于 2012-8-27 18:45
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