16.3.3  定义分析数据

16.3.3 定义分析数据

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的命令。

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。

注意:在此对话框中可以选择单元类型,以及是弹性体还是刚性体。

(3)Behavior:选择实体Beam。

(4)Type:选择弹性体Flexible。

(5)Profile Type:选择Full Circle。

(6)Radius(R1):输入数值100,单位是mm。

(7)Direction:选择Y单选按钮。

注意:此项定义梁截面的方位。

(8)单击Apply按钮,在数据树Used Data项中创建了Wire1截面属性定义记录。

(9)在数据树中选择Wire2,或者在屏幕上单击线。

(10)单击Behavior图标,弹出Behavior对话框。

(11)Behavior:选择实体Beam。

(12)Type:选择弹性体Flexible。

(13)Profile Type:选择Full Circle。

(14)Radius(R1):输入数值50。

(15)Direction:选择Y单选按钮。

(16)单击Apply按钮,在数据树Used Data项中创建了Wire2截面属性定义记录。

2.定义材料特性

(1)在数据树中选择Wire1,或者在屏幕上单击线。

(2)单击Material图标,弹出材料定义对话框,在此对话框中创建材料Steel。

(3)Young modulus:输入3.74e6,单位为MPa。

(4)Poisson rati0:输入0.3。

(5)Mass density:输入1,单位为kg/m3

注意:由于不考虑轴的转动惯量,此处设置很小的密度值。

(6)单击Apply按钮确认输入数据,定义Wire1的材料属性。

(7)在数据树中选择Wire2,或者在屏幕上单击线。

(8)单击Material图标,弹出材料定义对话框,在此对话框中创建材料特性。

(9)Young modulus:输入1.496e6,单位为MPa。

(10)Poisson ratio:输入0.3。

(11)Mass density:输入1 kg/m3

3.添加边界条件

分析扭转振动问题,需要将除绕旋转轴的转动自由之外的其他五个自由度都约束。

(1)在数据树中选择Wire1和Wire2,或者在屏幕上直接拾取线Wire1和Wire2。

(2)选择并单击Constraint图标。

(3)在Constraint下拉列表框中选择单自由度约束Locking。

(4)在Frame Type下拉列表框中选择Cartesian Local Frame。

(5)选中Translation Comp 1、Translation Comp 2和Translation Comp 3复选框。

(6)在下拉列表框中选择Wire,使用鼠标左键拾取线Wire1和Wire2。

(7)单击Apply按钮,整个线上的平动自由度都被约束。

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

(9)在Frame Type下拉列表框中选择Cartesian Local Frame。

(10)选中Rotation Comp 2和Rotation Comp 3复选框。

(11)使用鼠标左键拾取线Wire1和Wire2。

(12)单击Apply按钮,约束了整个线转动自由度。

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)在快捷菜单中选择Rotor命令,弹出转子定义对话框,如图16-37所示。

(4)选中Axis复选框,并在右侧的下拉列表框中选择Select 1 line,如图16-38所示。

(5)单击右侧的978-7-111-51157-1-Chapter16-55.jpg图标,在图形区单击Wire1。

注意:由于Wire1线没有在X轴上,因此需要用线Wire1定义转子的旋转轴。

(6)单击Apply按钮,定义线Wire1为转子旋转轴。

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图16-37 弹出菜单

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图16-38 转子定义对话框

5.定义集中转动惯量

惯量采用集中质量单元(Lumped Mass)模拟。

(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。

(4)设置直径极转动惯量为1.6948e3kg.m2。

注意软件规定11和22为直径转动惯量,33为极转动惯量。同时注意转动惯量的单位是kg.m2。

(5)在下拉列表框中选择Vertex,在图形区选择Wirel的左端点。

(6)单击Apply按钮,生成集中质量单元1。

(7)将直径极转动惯量修改为67.8kg·m2,在图形区选择Wire1的右端点。

(8)单击Apply按钮,生成集中质量单元2。

(9)在数据树中选择Wire2,或者在图形上选择线Wire2。

(10)重复以上操作,定义Wire2左端点的极转动惯量为18.9kg·m2,右端点的极转动惯量为282.5kg·m2

6.定义齿轮连接

采用齿轮单元Gear定义齿轮连接。

(1)在数据树中同时选择Wire1和Wire2,或者在图形上同时选择线Wire1和Wire2。

(2)选择并单击Assembly图标。

(3)如图17-39所示,在Assembly下拉列表框中选择Gear。

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图16-39 齿轮定义界面

(4)Type of Gear:选择Gear(外接齿轮)。

(5)Pressure angle:设置压力角为20度。

(6)选中Speed Ratio复选框并设置传动比为2。

(7)Direction:选择X单选按钮。此为齿轮旋转轴方向。

(8)Support 1:选择顶点Vertex,在图形区选择Wire1的端点。

(9)Support 2:选择顶点Vertex,在图形区选择Wire2的端点。

(10)单击Apply按钮,生成Gear单元。

7.显示模型

(1)在数据树Used Data中选择梁单元定义记录Beam_on_Wire1、Beam_on_Wire1和齿轮单元记录Gear_on_1_vertex_of_Wire1+1_vertex_of_Wire2。

(2)单击右键,弹出快捷菜单。

(3)选择Display Data Aspect→Show命令,在图形区按照比例显示出轴的形状和齿轮的形状(如图16-40所示)。

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图16-40 显示轴和齿轮形状的分析模型