基于Tribo-X inside ANSYS的瞬态滑动轴承分析实例（五）

导读：滑动轴承大量用于旋转机械结构，系统力学行为与滑动轴承的特性参数密切相关，有必要对滑动轴承进行计算以获取轴承参数，研究轴承受力状态，如油膜压力、油膜间隙、轴承剪力、油膜刚度、油膜阻尼等。但滑动轴承计算在本质上属于复杂的多物理场问题，涉及流体力学、结构力学、热力学，而且尺度极小，通常间隙量仅为数十到数百微米，经典三维CFD或者有限元计算难度很大。

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。

本文主要针对Tribo-X inside ANSYS的功能及各方向应用实例进行介绍，限于篇幅关系会分五篇进行介绍。第一、二和五篇由安世中德技术专家王庆艳老师撰稿，第三和四篇由安世中德技术专家付稣昇老师撰稿，推荐大家持续关注，如有不当，欢迎批评指正。

今天我们给大家带来第五篇《基于Tribo-X inside ANSYS的瞬态滑动轴承分析实例》，如需回顾，请点击下方文字即可。

基于ANSYS WB平台的滑动轴承分析工具（一）

基于Tribo-X inside Ansys刚柔性滑动轴承分析实例（二）

旋转机械 | 基于Tribo-X inside ANSYS滑动轴承系数计算应用（三）

基于Tribo-X inside ANSYS的滑动轴承混合润滑应用概述（四）

• 瞬态操作条件
  ① 定值转速  
  ② 循环载荷  
• 等温轴承分析

• 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

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

• 收敛行为及求解精度等级的定义

定义润滑油流入区域及供油压力值， 。

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

• 基于润滑剂的进料温度导出有效密度和有效动力粘度

• 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

• 载荷定义：支持常数或表格定义，此瞬态分析采用文件输入的方式定义载荷

图-结果曲线 

• 最大压力与瞬态载荷的关系

• 最小润滑间隙高度与瞬态载荷的关系

• 曲线输出

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。

作者：王庆艳，安世中德工程师，仿真秀科普作者，车辆工程专业硕士学位，10多年的CAE行业技术服务、工程技术经验，参与了航空航天、电子、石油石化等多个行业的多个仿真咨询及开发项目，积累了大量工程仿真应用经验。目前同时负责基于FKM规范开发的静强度及疲劳强度评估工具、基于VDI2230规范开发的螺栓强度校核工具的相关技术工作。

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