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基于ADAMS和ANSYS的往复压缩机有限元分析

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Ｔｈ ｎｉｅＥｌ ｍｅ ｔＡｎａ ｙ ｉ ｆｔ ｅ Ｒｅ ｉ ｒ ｃ ｔｎ ｍｐｒ ｓ ｏ ｓ ｄ ｏ ｅ Ｆｉ ｔ ｅ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｈ ｃ ｐ ｏ ａ ｉ ｇ Ｃｏ ｅ ｓ ｒ Ｂａ ｅ ｎ ＡＤＡＭ Ｓ ａ ｎｄ ＡＮＳ ＹＳ
Ｎ ａ ｇ ｘ ｎ ２ ＣＨＥ ＮＧ ａ ｇ ｑ ｎ Ｚ Ｇｕ ｎ ｉ ｇ ， ＨＯＵ ｈ ｏ ｐ ｎ Ｚ Ｓ ａ ． ｉ ｇ ， ＨＥＮ Ｇ ａ － ｕ ＬＩ Ｋｕ ｎ ． ｉ ｇ Ｃｈ ｏ ｙ ２
摘
要 ： 以 整体 连 杆 为研 究 对 象 。 建 立 了往 复 压 缩 机 连 杆 动 态 应 力分 析 的 虚 拟 样 机 模 型 ， 为 往 复 压 缩
机 连 杆 应 力 、应 变 以 及 疲 劳 寿 命 的 评 估 分 析 和 研 究提 供 了必 要 的 基础 。 关 键 词 ：往 复 压 缩 机 ；虚 拟 样 机 ；有 限 元 ；柔性 体 中图 分 类 号 ：Ｔ ５ Ｈ４ ７ 文 献 标识 码 ：Ａ
倍 频 成分能 量加 大 ，其故 障特征 越来越 明显 。 （ ）理 论 和实验 证 明 ，裂 纹 转子 响应 中 出现分 ２ 数 次 共振 现象 。转速 较 低时 ，裂 纹转子 响应 中出现 １ Ｘ、２ Ｘ、３ … 频 率成 分 ， 随着 转 速 的升 高 ，高 倍 Ｘ 频 成 分减 少 ，但 ２ Ｘ、３ Ｘ倍 频 成分 依 旧 明显 ， 当转 轴 高速 运行 时 （ 过 一 阶 临 界转 速 ） 轴 心轨 迹 呈 超 ， 圆形 ， 要 含 １ 分 量 ， 其 他 分 量 能 量 很 弱 。 因 主 Ｘ 此 ，裂 纹 响应 中是 否出现 高频 分 量共振 可 作为 判断 裂 纹存 在 的依据 。 （）裂 纹方 向与偏 心 之 间 的夹 角 和偏 心量 ｅ ３ 只影 响转 子 响 应 的 １ 分 量 ，对 其 他 分 量 影 响 不 Ｘ 大 。偏 心质 量 越 大 ，其 １ ｘ分 量 越 大 ， 从 ０一丌 ，
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒｓｕ ｉ ｓｔ ｅｃ ｎ ｅ ｔｒ ｄ ａ ｄ ｐ ｅ ｅ ｔ ｉ ｕ ｌｐ ｏ ｏ ｙ ｅ ｏ ｈ ｙ ａ ｃ ｓ ｒｓ ｎ ｌ ｓｓｏ ｓｒ ｃ ￣ ｉ ａ ｅ ｔ ｄ ｅ ｈ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｒ ｓ ｎ ｓ ｖｒ ａ ｒ ｔ ｔ ｐ ｆｔ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｔｅｓ ａ ａｙ ｉ ｎ ｔ ｔ ｅ ｒ ｃｐ ｏ ａ ｉ ｇ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｒ Ｔｈｓ ｐ ｐ ｒｇｖ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｓａ ｙ ｂ ｓｓ ｏ ｈ ｔｅ ｓ ａ ａｙ ｉ， ｓ ｒ ｉ ｎ ｌ ｓ ｎ ｈ ｅ ｉ ｒ ｃ ｔｎ ｏ ｒｓ ｏ ． ｉ ａ ｅ ｉｅ ｈ ｅ ｅｓ ｒ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｓ ｒｓ ｎ ｌ ｓ ｓ ｔａ ｎ ａ ａｙ ｉ ａ ｄ ｓ ｆ ｔ ｕ ｆ ｐ ｒ ｉ ｌ ｆｔ ｅｃ ｍｐ ｅｓ ｒ Ｓｒ ｄ． ａ ｉ ｅ ｌ ｅａ ｐ ａｓ ｈ ｏ ｒｓｏ ’ ｏ ｇ ｉ ａｏ
往复活 塞 压缩 机 运 动 部 件 主 要 有 曲 轴 、连 杆 、
机体 的作用 力 以及 曲 轴 系 的静 态应 力 ，这 是 一个 十 分繁琐 的过 程 。运用 机械 系统仿 真软件 Ａ Ａ ，通 Ｄ ＭＳ 过建 立包括 活 塞 、连 杆 、 曲轴 在 内的 整个 曲轴 系 的 多体 系统动 力学 模 型， 不仅 可 以计 算 出各 构 件 的运
Ｋｅ ｒ ｓ ｒｃｐ ｏ ａｉ ｇ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｒ ｖｒｕ ｒ ｔ ｔ ｐ ； ｆ ｉ ｌｍｅ ｔ ｆ ｘ ｂ ｌ ｙ ｙ ｗｏ ｄ ： ｅ ｉｒ ｃ ｔｎ ｏ ｒ ｏ ； ｉ ａ ｐ ｏ ｏ ｙ ｅ ｉ ｔ ｅｅ ｎ ； ｌ ｉ ｉ ｔ ｓ ｔｌ ｎｅ ｅ ｉ
１Байду номын сангаас前言
活塞 、等 构件 ，其动 力学 分析 主 要包括 各 构件 的运 动与 受力 分析 。传统 的分 析方 法 是在对 各 构件 进行
运 动 分析 的基础 上 ，计算 出各 自产生 的旋转 惯性 力
动规律 和构 件 间 的作用 力 ，还 可 以进 一步 进 行 动态
应力 分析 。 本文针 对 往 复 压 缩 机 的 曲 轴 系， 在 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ中
，
（ ． ｈ ｎ ｈ ｉ ｏ ｐ ｅ ｏ ｏ ｐ ｎ ， Ｓ ａ ｇ ｉ２ ０ ７ ， Ｃ ｉａ； １ Ｓ ａ ｇ ａ ｍ ｒｓ ｒＣ ｍ ａ ｙ Ｃ ｓ ｈｎ ｈ ０ ０ ０ ｈｎ ａ ２ Ｅ ｓ Ｃ ｉａ Ｕｎｖ ｒ ｔ ｃ ｎ ｅ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， Ｓ ｎ ｈ ｉ ０ ２ ７ Ｃ ｉ ａ ． ａ ｔ ｈｎ ｉｅｓ ｙｏ ｉ ｃ ａ ｄ Ｔ ｃｎ ｌ ｙ ｉ ｆＳ ｅ ｏ ａ ａ ２ ｈ ｇ ０ ３ ， ｈｎ ）
和 往 复惯性 力 ，与气 体力 、摩擦 力合成 后 求解 出对
收稿 日期 ：２ ０ ０ ６—０ ６—２ ０
建立 其 多 体 系 统 动 力 学 模 型 ，着 重 对 连 杆 部 件 用 Ａ Ｓ Ｓ和 Ａ Ａ ＮＹ Ｄ ＭＳ进行 了相 应 的动 态 应力 分析 ，为
参考文献 ：
［ ］ 李 晓峰 ，卫 国爱，史铁 林，等 ．裂纹轴转 子系统 故障特征分 １
维普资讯
２０ 年第 ４ （ ０６ 期 总第 １８ ９ 期）
文章编号 ：１０ ．９ １ 【０ ６ ４００ ．３ ０ ６２ ７ ２ ０ ）０ ．０ ９０
压 缩机 技术
－９－
基于 Ａ ＡＭＳ和 Ａ ＹＳ的往复压缩机 有限元 分析 Ｄ ＮＳ
程 广 庆 ． 周 邵 萍 。 郑 超 瑜 。 林 匡 行 （． １ 上海压缩机厂 。上海 ２ ０ ７ ０ ０ ０；２华东理工大学 ，上 海 ２ ０ ３ ） ０ ２ ７

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ADAMS与ANSYS联合仿真方法

ADAMS与ANSYS联合仿真方法

ADAMS与ANSYS联合仿真方法
adams与ansys软件联合仿真
曲柄连杆机构的模态分析
1.在solidworks里创建连杆的几何模型，保存为parasolid格式
2.在ANSYS中生成mnf文件；
（1）将上一步的parasolid格式零件导入ANSYS
（2）对模型定义单元类型，实体可选solid45，质量单元选择mass21;
编辑mass21质量单元
（3）设置材料属性
（4）用solid45划分网格
（5）建立关键点，创建的关键点的编号不能与模型单元的节点号重合
（6）用MASS21对上一步中建立的关键点进行划分网格
（7）创建刚性区域
（8）输出mnf 文件，solution →analysis type →new analysis ；
solution→Adams connection→export to adams→solve and create export file to adams
3.在Adams里生成ansys所需要的载荷文件（1）在adams里导入mnf文件
（2）创建其他的构建，并添加约束
（3）进行仿真
（4）生成ansys所需要的flex_lod载荷文件
4.在ANSYS中恢复连杆数据库文件，选择所有节点，对连杆施加约束，导入adams生成的载荷文件
5.进行模态分析显示结果
固有频率计算结果
连杆的前10阶振型等值线结果显示1.第1阶振型
3.第3阶振型
5.第5阶振型
6.第6阶振型
7.第7阶振型
9.第9阶振型。

基于ADAMS的往复式活塞压缩机的建模与仿真

基于ADAMS的往复式活塞压缩机的建模与仿真

基于ADAMS的往复式活塞压缩机的建模与仿真第1章基于ADAMS的往复式活塞压缩机的建模与仿真本章以往复式活塞压缩机的运动为例，介绍在ADAMS环境中进行模型建模和约束的添加，以及对建立好的模型进行仿真分析。

1.1模型分析该模型由气缸、活塞、连杆、中心动力轴架和齿轮组成，如图1-1所示。

图1-1往复活塞式压缩机模型1.2启动ADAMS并设置工作环境1.2.1启动ADAMS双击桌面上ADAMS/View的快捷图标,打开ADAMS/View。

在欢迎对话框中选择“Create a new model”，在模型名称（Model name）栏中输入：compressor。

在重力名称（Gravity）栏中选择（Earth Normal (-Global Y)；在单位名称（Units）栏中选择“MMKS-mm,kg,N,s,deg”。

如图1-2所示。

设置完毕后单击OK按钮，进入ADAMS主页面。

图1-2创建新模型1.2.2设置工作环境（1）对于这个模型，网格间距需要设置的合适以满足要求。

在ADAMS/View菜单栏中，选择设置（Setting）下拉菜单中的工作网格（Working Grid）命令。

系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size)中的X和Y分别设置成400mm和400mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成5mm，然后点击OK确定，如图1-3所示。

图1-3设置工作网格对话框图1-4坐标窗口（2）用鼠标左键点击选择（Select）图标，控制面板出现在工具箱中。

用鼠标左键点击动态放大（Dynamic Zoom）图标，在模型窗口中，点击鼠标左键并按住不放，移动鼠标进行放大或缩小。

按键盘上的F4键打开坐标窗口Coordinate Window，如图1-4所示。

1.3齿轮模型的创建及仿真1.3.1创建齿轮模型（1）在主工具箱中右击几何建模按钮（默认的是连杆工具）展开所有的几何建模工具（Rigid Box)。

ADAMS和ANSYS对机构的联合仿真分析

ADAMS和ANSYS对机构的联合仿真分析


Ｐｅ ｇ Ｌｉ ｕ ，ＬｉＧｕ ｎ ｎ ｈ ｉ ａｇ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｃ ａ ｉａ Ｅ ｇ ｎ ｅｉｇ Ｓ ｈ ｏ ｈ ｎｃｌ ｎ ｉｅ ｒ ，Ｈｕ ａ ｉｅｓ ｙｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｚ ｏ ｕ ａ １ ０ ７ ｈｎ ） ｏ Ｍｅ ｎ ｎｎ Ｕｎｖ ｒ ｔ ｆ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｚ ｕ ｈ ｕＨ ｎ ｎ４ ２ ０ ，Ｃ ｉａ ｉ Ｔ
第 ２卷 第 ２ ６ 期
２１ ０ ２年 ３ 月
湖
南
工
业
大
学
学
报
Ｖｏ ．６ ＮＯ ２ １ ． ２
Ｍ ａ ． ２０ｌ ｒ ２Ｊ ｕｒ ａ ｕ ｎ Ｕｎｉ ｒｉｙ ｏｆＴｅ ｈｎｏ ｏ ｏ ｎ ｌ Ｈ ｎａ ｏｆ ｖｅ ｓｔ ｃ ｌ ｇｙ
ｄ ｉ ０３ ６ ０ｉ ｎ１７ — ８ ３２ １ ． ．１ ｏ： ．９ ９ ．ｓ ． ３ ９ ３ ．０ ２０ ００ １ ｓ ６ ２
ＡＤ ＡＭＳ和 ＡＮ ＹＳ对机构 的联合仿真分析 Ｓ
彭礼辉 ，李 光
（ 湖南工业大学 机械工程学院 ，湖南 株洲 ４ ２ ０ １ ０ ７）
摘
要 ：提 出了利用 ＡＤＡ ＭＳ和 ＡＮＳ ＹＳ的联合仿真对机 构进行优 化设 计。利 用 Ａ ＭＳ软件 对机 构进行 ＤＡ
动力 学仿真 分析 ；将 动力 学仿真 分析 得到 的载荷谱 输入 ＡＮＳ ＹＳ软件 中，计算 出机构更精确 的应力和应 变值 ； 利 用 ＡＤＡ ＭＳ软 件构 建一个 刚柔耦合模 型 ，从 而可 以更加真 实地模拟机 构的动 态性能 ，提 高计算精度 。并 以
Ｋｅ ｗｏ ｄｓ：ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｙ ａ ｃ ；ＡＤＡＭ Ｓ；ＡＮ Ｓ Ｓ Ｃ —ｉ ｕ ａｉ ｎ ｙ ｒ ｃ ａ ｉ ａ ｎ ｍｉ ｓ ｄ Ｙ ； Ｏ ｓｍ ｌｔｏ
基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用

基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用

基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用引言：机械结构的设计和分析是现代工程领域中非常重要的一环。

为了确保机械结构的安全性、可靠性和性能优化，传统的试错方法已经远远不够高效。

基于ANSYS的有限元分析技术则成为一种强大、可靠的工具，广泛应用于机械结构的设计、分析与优化。

本文将介绍基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用，并探讨其优点和局限性。

1. 有限元分析的原理和基本步骤有限元分析是一种数值分析方法，将连续体划分为有限个单元，通过建立节点间的力学方程并求解，得出结构在不同载荷下的应力、位移等结果。

基本步骤包括几何建模、网格划分、材料属性定义、边界条件设置和求解结果分析等。

2. 实例：静力学分析以机械零件的静力学分析为例，利用ANSYS进行分析。

首先，进行几何建模，包括绘制零件的实体模型和确定边界条件。

接下来，通过网格划分将实体划分为单元，选择适当的单元类型和单元尺寸以保证计算精度。

然后，为每个单元分配适当的材料属性，包括弹性模量、泊松比等。

在设定边界条件时，要考虑结构的实际工作状况，如约束支撑和作用力的施加。

最后，进行静力学分析并分析结果，得出结构的应力分布和变形情况。

3. 动力学分析与振动模态有限元分析在机械结构的动力学分析中也有广泛应用。

动力学分析主要研究结构在外部激励下的振动响应。

通过ANSYS的有限元分析，可以预测结构的固有频率、模态形状和振动响应等。

这对于设计抗震性能优良的建筑物、减振器的设计等方面有着重要意义。

4. 热力学分析与热应力热力学分析是机械结构设计中的另一个重要领域。

通过ANSYS的有限元分析，可以模拟结构在热荷载作用下的温度分布和热应力。

这对于机械结构的材料选择、冷却系统设计等方面有着重要意义。

5. 优点与局限性基于ANSYS的有限元分析技术具有以下优点：- 高度准确性：有限元分析可以提供全面而准确的结果，能够实现对结构不同部分的局部分析。

- 设计迭代快速：与传统的试错方法相比，有限元分析可以快速进行多个设计迭代，从而实现最优设计。