首页 理论教育《SAMCEF有限元分析与应用实例》分析数据定义

《SAMCEF有限元分析与应用实例》分析数据定义

【摘要】:单击Analysis Data图标,进入分析数据模块,同时显示出分析数据的快捷命令图标。轴段4的定义,其他的操作不变,半径输入20.3,在选择EDGE时按住键,分别选择第4段和第5段的边界,Placed on显示“2 edges”。其他轴段的定义依据表15-8进行即可。在stiffness设置中,输入11的值为4.378e7,22的值为4.378e7,12中输入8.756e6,21中输入8.756e6,单位为N/m,单击OK按钮。在弹出的快捷菜单中选择Hide命令,关闭这些定义标

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

1.定义属性

(1)在数据树中选择Wire1,或者在屏幕上单击线。

(2)单击Behavior图标,弹出Behavior对话框。

(3)Behavior:选择实体Beam。

(4)Type:选择弹性体Flexible。

(5)Profile Type:选择Full Circle。

(6)Placed on:选择EDGE,选择Point1和Point2之间的轴段。

(7)Direction:选择Y。

(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。

(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,半径输入20.3,在选择EDGE时按住<Shift>键,分别选择第4段和第5段的边界,Placed on显示“2 edges”。

(11)轴段6的定义:在Profile Type中选择Closed Hollow Circle,即圆环,R1输入33,R2输入15.2。

(12)其他轴段的定义依据表15-8进行即可。

(13)定义所有的轴段后,单击Data Tree中的Used Data,如图14-100所示。

2.定义材料特性

(1)单击Material图标,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“7.8e-6”,后面的单位改为kg/mm3

(5)单击Apply按钮,确认输入的数据。

978-7-111-51157-1-Chapter14-153.jpg

图14-100 Used Data

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)使用鼠标左键拾取整条线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X方向的旋转自由度。

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。

(2)单击鼠标右键。

(3)在弹出的快捷菜单中选择Rotor命令。

(4)单击Apply按钮,定义线Wire1为转子。

5.定义轮盘

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。

(3)选择Lumped Mass单元。(www.chuimin.cn)

(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)选中Rotation Speed Value复选框,将图标设置为978-7-111-51157-1-Chapter14-154.jpg,即转速随时间线性递增,设置u=5s,f(u)=5e3rad/s。

(7)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。轮盘定义如图14-101所示。

978-7-111-51157-1-Chapter14-155.jpg

图14-101 轮盘定义

(8)单击OK按钮。

(9)在Placed on右侧的下拉列表框中选择VERTEX。

(10)使用鼠标在转子的悬臂端拾取点Point5。

(11)单击Apply按钮,生成集中质量单元。

6.定义不平衡质量

不平衡质量采用(Unbalance)载荷定义。

(1)在数据树中选择Wirel,或者在图形上选择线Wirel。

(2)单击Load图标,弹出Load对话框,如图14 102所示。

978-7-111-51157-1-Chapter14-156.jpg

图14-102 Load对话框

(3)在Mass文本框中输入1.401。

(4)在Offset Value文本框中输入0.635,单位为mm。

(5)在Phase文本框中输入45。

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

(7)在Rotation Speed Value右侧的下拉列表框中选择978-7-111-51157-1-Chapter14-157.jpg,即转速随时间线性递增,设置u=5s,f(u)=5e3rad/s。

(8)选中Frame复选框,将1st中的方向设为Y,2nd中的方向设为Z,即用右手法则确定不平衡力矩的方向为沿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Point5。

7.定义弹簧支撑单元

弹簧支撑单元采用Ground Bearing模拟,下面将定义弹簧单元。

(1)在数据树中选择Wire1,或者在图形上选择线Wire1。

(2)单击Constraint图标,弹出Constraint对话框。

(3)选择Ground Bearing单元。

(4)在stiffness设置中,输入11的值为4.378e7,22的值为4.378e7,12中输入8.756e6,21中输入8.756e6,单位为N/m,单击OK按钮。

(5)在Damping Matrix中,将11改为2627,22改为2627,单位是N/(m/s)。

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

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

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

(9)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。

(10)重复步骤(1)~(9),定义Point14点处的弹簧支撑单元。

8.数据树

(1)单击Used Data左侧的978-7-111-51157-1-Chapter14-158.jpg图标,展开数据树。

(2)选择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14-103所示。

978-7-111-51157-1-Chapter14-159.jpg

图14-103 隐藏标志