本系列文章主要针对Tribo-X inside Ansys的功能及各方向应用实例进行介绍。本文将对轴承采用HD和EHD两种方式进行分析。
对于HD(Hydrodynamic)分析,在计算过程将轴承假设为刚体,不考虑其发生弹性变形。对于EHD(Elasto-Hydrodynamic)分析,在计算过程中轴承视为柔性体,考虑轴承的弹性变形,同时轴承的变形会对润滑间隙的结果产生影响。
基于ANSYS WB平台开发的滑动轴承计算工具Tribo-X inside ANSYS是基于热弹油膜动力学的滑动轴承求解器,它采用合理简化算法,基于简单模型快速完成滑动轴承计算。
Tribo-X inside ANSYS将Tribo-X求解器集成到ANSYS Workbench环境中,基于ANSYS环境建模、设置滑动轴承计算参数并驱动Tribo-X求解器实现滑动轴承快速计算,解决了传统CAE方法难以计算滑动轴承的困难,可以获取轴承重要参数,研究轴承受力状态,预测旋转轴承系统的稳定性,对轴承参数进行设计优化,并可以将轴承计算与ANSYS Mechanical结构计算联合,精确考虑轴承特性对系统力学特性(如转子动力学)的影响。
计算说明
轴承假设为刚性
识别与瞬态载荷相关的最大和最小润滑间隙高度
查看变化的轴位移曲线
计算过程
基于ANSYS Workbench项目页建立滑动轴承瞬态分析流程。
定义载荷步数,用于后续的操作条件定义
图-供油区域的选择及压力值
定义轴承的位置:自动识别轴承的尺寸参数
自动识别轴承和轴之间的间隙
定义润滑剂的材料属性
定义转速以及滑动轴承的载荷条件
分析类型:瞬态
载荷类型:循环载荷
图-结果曲线
最小润滑间隙高度与瞬态载荷的关系
总结
1、该产品基于简化的算法,解决了传统CAE方法难以计算油膜轴承的困难;
2、将滑动轴承快速求解器Tribo-X与ANSYS进行集成,可基于ANSYS环境读入或创建模型进行油膜轴承计算;
3、通过分析研究轴承受力状态,获取轴承重要参数,如如油膜压力、油膜间隙、轴承剪力、油膜刚度、油膜阻尼等;
4、考虑轴承表面粗糙度的混合摩擦分析;
5、与ANSYS结构动力学模块结合,无缝传递轴承参数快速精确的进行转子动力学分析;
6、可以与ANSYS优化模块集成实现滑动轴承参数敏感性与优化分析。