分析数据定义SAMCEF有限元分析应用实例

2023-10-27 理论教育版权反馈

【摘要】：单击Analysis Data模块图标，进入分析数据模块，同时显示出分析数据模块快捷命令图标。其他轴段的定义依据表14-1进行即可。图14-46 约束4.设置转子信息在数据树中选择Wire1，或者在图形上选择线Wire1。如图14-51所示，在对话中11栏中输入的值为4.378e4，22栏中输入的值为4.378e4，单位均为N/mm。在Case B中，将11的值改为8.75e3，22的值改为8.75e3。图14-52 Case C中的阻尼矩阵7.数据树单击Used Data左侧的图标，展开数据树。

单击Analysis Data模块图标，进入分析数据模块，同时显示出分析数据模块快捷命令图标。

1.定义属性

(1)在数据树中选择Wirel，或者在屏幕上单击生成的几何线。

(2)单击Behavior图标，弹出Behavior对话框（如图14-40所示）。

(3)Behavior:选择实体Beam。

(4)Type:选择弹性体Flexible。

(5)Profile Type:选择Full Circle。

(6)Place on:选择EDGE，即第1个轴段。

(7)Direction:选择Y单选按钮。

(8)单击Apply按钮，在数据树Used Data项中创建了第1个轴段形状特性记录。

(9)依据此方法，分别定义第2段和第3段。

(10)轴段4的定义：其他的操作不变，半径设为20.3，在选择EDGE时按住( Shift)键，分别在图形窗口中选择第4段和第5段的边界，Place on显示2 edges，如图14-41所示。

图14-40 Behavior对话框

图14-41 轴段4的定义

（11）轴段6的定义，在Profile Type下拉列表框中选择Closed Hollow Circle，即圆环，R1输入33，R2输入15.2，如图14-42所示。

（12）其他轴段的定义依据表14-1进行即可。

（13）定义所有的轴段后，单击Data Tree中的Used Data，如图14-43所示。

图14-42 轴段6的定义

图14-43 Used Data

完整的模型如图14-44所示。

图14-44 模型

2.定义材料特性

（1）单击Material图标，弹出图14-45所示的材料特性对话框，在此对话框中创建材料Steel。

（2）在Young modulus文本框中输入2.078e5，后面的单位改为N/mm²。

（3）在Poisson ratio文本框中输入0.3。

（4）在Mass density文本框中输入“7.8 e-6”，后面的单位改为kg/mm³。

（5）单击Apply按钮，确认输入的数据。

图14-45 材料特性对话框

3.添加边界条件

（1）单击Constraint图标。

（2）在Constraint下拉列表框中选择单自由度约束Locking。

（3）在Direction选项组中选择X单选按钮。

（4）使用鼠标拾取整条线Wire1。

（5）单击Apply按钮，左端点X方向约束并在数据树中留下一个记录。此操作约束了Wire1线X方向的平动自由度。

（6）在Constraint下拉列表框中选择单自由度约束Locking Rotation。

（7）在Direction选项组中选择X单选按钮。

（8）使用鼠标左键拾取整条线Wire1。

（9）单击Apply按钮，左端点X方向约束并在数据树中留下一个记录。此操作约束了Wire1线X方向的旋转自由度。

（10）约束如图14-46所示。

图14-46 约束

4.设置转子信息

（1）在数据树中选择Wire1，或者在图形上选择线Wire1。(www.chuimin.cn)

（2）单击鼠标右键，弹出图14-47所示的快捷菜单。

（3）选择Rotor命令，弹出图14-48所示的转子定义对话框。

（4）单击Apply按钮，定义线Wire1为转子。

图14-47 快捷菜单

图14-48 转子定义对话框

5.定义悬臂盘

轮盘采用集中质量单元（Lumped Mass）模拟，下面将定义轮盘。

（1）在数据树中选择Wire1，或者在图形上选择线Wire1。

（2）单击Behavior图标，弹出Behavior对话框，如图14-49所示。

图14-49 Behavior对话框

（3）选择Lumped Mass单元。

（4）输入集中质量1.401kg。

（5）选中Rotor复选框并在右侧的下拉列表框中选择Rotor_on_Wire1。

（6）输入直径转动惯量和极转动惯量，11为1.36e-3，22为1.36e-3，33为2e-3。

软件规定11和22为直径转动惯量，33为极转动惯量，转动惯量的单位是kg·m²。

（7）在Placed on右侧的下拉列表框中，选择VERTEX。

（8）使用鼠标在转子的悬臂端拾取点Point5。

(9)单击Apply按钮，生成集中质量单元。

6．定义轴承支撑单元

轴承支撑单元采用Ground Bearing模拟，下面将定义Case A中的轴承单元。

(1)在数据树中选择Wirel，或者在图形上选择线Wirel。

(2)单击Constraint图标，弹出Constraint对话框。

(3)如图14-50所示，选择Ground Bearing单元。

图14-50 轴承单元定义

（4）单击Stiffness Matrix右侧的按钮，进入刚度定义对话框。

（5）如图14-51所示，在对话中11栏中输入的值为4.378e4，22栏中输入的值为4.378e4，单位均为N/mm。

图14-51 Case A中的刚度矩阵

（6）单击OK按钮退出此对话框。

（7）选中Rotor复选框并在右侧的下拉列表框中选择Rotor_on_Wire1。

（8）选中Frame复选框，将1st中的方向设为Y，2nd中的方向设为Z，即用右手法则确定轴承刚度方向为沿X轴。

（9）在Placed on右侧的下拉列表框中选择VERTEX，在图形画面中选择Point11。

（10）单击Apply按钮，即定义了支撑单元和刚度。Used Data中多出一条记录。

（11）重复步骤（1）～（10），定义Point14点处的轴承刚度单元。

在Case B中，将11的值改为8.75e3，22的值改为8.75e3。在Case C中，在Damping Matrix中11和22都改为2.627e3，如图14-52所示。

图14-52 Case C中的阻尼矩阵

7.数据树

（1）单击Used Data左侧的图标，展开数据树。

（2）选中Used Data中的梁单元定义、材料特性定义和约束条件，单击鼠标右键。

（3）在弹出的快捷菜单中选择Hide命令，关闭这些定义标志的显示。隐藏标志如图14-53所示。

图14-53 隐藏标志

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