[發(fā)明專利]一種基于ANSYS仿真平臺(tái)的斜齒輪螺旋式感應(yīng)加熱的模擬方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010147694.7
• 申請(qǐng)日: 2020-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111353250B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉志亮;張?zhí)煨?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/17;G06F119/08
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.一種基于ANSYS仿真平臺(tái)的斜齒輪螺旋式感應(yīng)加熱的模擬方法，其特征在于，包括：

步驟1、確定感應(yīng)加熱過(guò)程中所用斜齒輪和仿形線圈的幾何參數(shù)，使用CAD軟件建立斜齒輪所有加熱位置的幾何模型，并將幾何模型中仿形線圈總數(shù)量記做N，保存為相應(yīng)格式后導(dǎo)入ANSYS軟件；

步驟2、導(dǎo)入仿形線圈局部坐標(biāo)系DO循環(huán)命令，根據(jù)不同加熱位置的局部坐標(biāo)，編寫(xiě)相應(yīng)DO循環(huán)對(duì)仿形線圈局部坐標(biāo)系變換過(guò)程進(jìn)行控制，使其整體自動(dòng)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，所述DO循環(huán)的自變量n為加熱位置編號(hào)；

步驟3、設(shè)置材料物性參數(shù)和單元類型，殺死除加熱位置n外的所有單元，劃分網(wǎng)格，施加載荷和邊界條件，初始溫度賦值為25℃，求解計(jì)算加熱位置n的節(jié)點(diǎn)溫度；

步驟4、求解完成后將加熱位置n所有節(jié)點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)；若n≤N，則令n＝n+1，激活更新后加熱位置n的所有單元，仿形線圈局部坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取上一加熱位置的所有節(jié)點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)作為初始溫度條件賦予斜齒輪，殺死除加熱位置n外的所有單元，劃分網(wǎng)格，施加載荷和邊界條件，進(jìn)一步求解計(jì)算更新后加熱位置n的節(jié)點(diǎn)溫度；

步驟5、重復(fù)步驟4，直至nN，即仿形線圈完成對(duì)斜齒輪所有加熱位置的感應(yīng)加熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)斜齒輪螺旋式感應(yīng)加熱過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ANSYS仿真平臺(tái)的斜齒輪螺旋式感應(yīng)加熱的模擬方法，其特征在于：所述步驟3中求解時(shí)，先對(duì)斜齒輪的電磁場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，并將所得結(jié)果作為溫度場(chǎng)計(jì)算的初始載荷，以此達(dá)到電磁-熱耦合計(jì)算。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ANSYS仿真平臺(tái)的斜齒輪螺旋式感應(yīng)加熱的模擬方法，其特征在于：所述幾何模型中，利用沿齒輪軸向均勻分布的A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)將齒輪等分為四段，其中AB段仿形線圈數(shù)量記為n₁、BC段仿形線圈數(shù)量記為n₂、CD段仿形線圈數(shù)量記為n₃、DE段仿形線圈數(shù)量記為n₄，1≤n₁n₂＝n₃n₄N且各段仿形線圈均為非等距設(shè)置。