[發明專利]一種利用有限元建模計算柔性軸承疲勞壽命的方法

在審

• 申請號: 201710234747.7
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107239590A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 王亞珍;姜祎
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙)31205
• 代理人: 何文欣

1.一種利用有限元建模計算柔性軸承疲勞壽命的方法，其特征在于操作步驟如下：

步驟1)：UG軟件中畫出柔性軸承和凸輪軸的幾何立體模型，并且保存為bearing.stp格式；

步驟2)：打開ANSYS軟件，導入bearing.stp幾何立體模型，將內圈（2）、外圈（3）、滾動體（4）、凸輪軸（1）劃分為六面體網格，并在凸輪軸（1）-內圈（2），內圈（2）-滾動體（4），外圈（3）-滾動體（4）之間設置接觸關系；

步驟3)：添加link單元（5）代替軸承保持架；

步驟4)：在有限元模型中施加載荷和約束；

步驟5)：將有限元模型導入到工程分析軟件ANSYS中，進行多體接觸分析；

步驟6)：導出ANSYS分析計算出的各個滾動體位置的法向接觸反力，根據公式計算柔性軸承的當量滾動體載荷；

步驟7)：根據L-P壽命理論，計算柔性軸承的疲勞壽命。

2.根據權利要求1所述的一種利用有限元建模計算柔性軸承疲勞壽命的方法，其特征在于：所述的添加link單元代替軸承保持架的具體方法操作步驟為：

步驟①：在每個滾動體的球心位置生成3個節點，1號滾動體生成的三個節點，節點名稱可以稱為1-1，1-2，1-3；2號滾動體生成的三個節點稱為2-1，2-2，2-3…；柔性軸承滾動體個數為23，故共生成69個節點；

步驟②：上述生成的節點中，對相同位置的節點的平動自由度進行耦合，相同位置的節點的轉動自由度可以不同；節點1-1、節點1-2、節點1-3的X、Y、Z三個方向的平動自由度相同，但轉動自由度可以不同；

步驟③：將相鄰的滾動體之間的節點相連形成link單元（5），連接方式為節點1-1與節點2-3相連，節點2-1與節點3-3相連…節點22-1與節點23-3相連，最后節點23-1與節點1-3相連，這些形成了23個link單元；

步驟④：將球心節點與球表面的節點建立多點約束MPC，使球表面節點的自由度與球心節點自由度相同，滾動體1’（4）表面的節點與節點1-2建立多點約束，滾動體2’（4）表面的節點與節點2-2建立多點約束…。