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有限元热分析的陶瓷离合器摘要:这项研究涉及了有限元（FE）热建模干燥的陶瓷离合器盘，和实验数据比较得知适用于乘用车。
这个问题可以处理由两个独立的有限元模型相连的热量分配在时间和空间上的变化。
考虑到在时间和空间上的热对流系数的变化，建模应用分布式的发热体热源。
关键词：陶瓷离合器盘传热分析摩擦热分区有限元分析1、引言干式砂轮离合器行驶车辆会并力锁合联轴器。
转矩和速度传输确保两个压合面之间产生的摩擦力。
陶瓷的应用范围作为摩擦介质的原因包括：良好的耐热性和耐磨损性，它能提供机会以驱动更高的压力，和更低的密度。
因此，提高功率密度启用了一个平行的最小化建筑空间。
测量的第一个原型离合器盘使用的陶瓷衬片在卡尔斯鲁厄大学实验室进行了专门从事客运汽车驱动系统测试。
在分析过程中的有限元（FE）模型是所知的测量数据，并具有构建测量条件。
计算的目的是要阻止挖掘在对应的时间测量点离合器盘在每个时刻的环境和其温度分布。
至关重要的是检查系统的磨损特性实在熟悉的温度范围之内，因此，重要的信息是来自测量数据。
在临界载荷情况下，为了保护测量在时间和空间上的预估，预期的最高温度必须靠近仪器所散发的热量。
本研究的目的是分析和改善离合器系统。
通过改善该系统的热传导和对流，或增加的能量转换成摩擦热以便提供更好的工作条件。
此外，它是更有效的更好的设计离合器系统的理想方案。
用宇宙设计之星软件进行计算。
在模型的开发过程中，由于大量的硬件要求瞬态计算，必须仔细采取进行适当简化的几何元素的大小，正确的调整时间和步骤。
例如表面的热对流系数和热负荷变化，即热物性参数的变化，必需在一个持续的基础上考虑到时间和位置方面。
双方的分析测试离合器系统只能通过链接由两个独立的模型的热分区进行管理，根据假设，即两侧接触温度必须是相同的，它们之间的值，有适当的接触，必须调整迭代。
计算表明，热分区由周期改变，它沿着内外不同的接触环。
作为一个结果，在不同的冷却之间的陶瓷和钢的侧面的特征，热流从陶瓷的侧面向钢的侧面推出。
摘要离合器是汽车传动系统的重要组成部分之一，主要功能是切断和实现发动机对传动系统的动力传递，保证汽车平顺起步，而膜片弹簧是离合器的主要部分，它的特性曲线直接影响了离合器的性能。
本文主要研究了汽车膜片弹簧离合器的结构及特点、膜片弹簧特性曲线A-L计算法以及汽车膜片弹簧的有限元分析方法。
在CATIA建立膜片弹簧的三维模型，并建立膜片弹簧有限元模型，最后，进行有限元求解，得出膜片弹簧的特性曲线，并与用传统的A-L公式得出的膜片弹簧的特性曲线进行对比。
关键词：膜片弹簧；特性曲线；有限元分析;AbstractThe clutch is one of the important components of the automobile transmission system, the main function of which is to engage and detach the engine from the transmission system and to ensure the car start smoothly.The diaphragm spring is one important part of the clutch,the characteristic curve of which directly affect the performance of the clutch.This paper mainly studies the characteristics and structures of the diaphragm spring clutch, the A-L method to calculate the characteristic curve of diaphragm spring, the analysis of the diaphragm spring by using the finite element method.Model 3D entity of the diaphragm spring in CATIA software and build the FEA model.At last,solve it and get the characteristic curve of it and compare it with the curve got by using the traditional A-L method.Key words:Diaphragm spring;Characteristic curve;Finite element analysis;目录第一章膜片弹簧离合器介绍 (6)2.1汽车离合器简介 (6)2.1.1汽车离合器概述 ............................................................. 错误！未定义书签。
基于有限元的汽车变速器二轴模态特性分析最近，汽车变速器作为汽车驱动系统的一个重要组件，它的工作特性对于汽车整体性能有很大的影响。
在设计汽车变速器时，解变速器的动力学特性特别重要。
有限元法是研究变速器动力学性能的重要方法，它可以有效地模拟整个变速器的动力学性能。
本文以一种常见的汽车变速器二轴模型为例，通过有限元法来分析它的模态特性。
在这里，使用有限元软件ANSYS来建立变速器的模型，实现了二轴变速器的模态仿真分析。
在本文中，首先给出了变速器的几何参数以及材料性质，然后就变速器的模态特性进行仿真分析，研究变速器的模态特性。
本文的研究基于有限元理论，使用ANSYS来建立有限元模型，实现对汽车变速器的模态仿真分析。
首先，为了实现变速器模态仿真分析，需要根据变速器的几何结构来求解结构的模态特性，同时考虑到受力原因，其中有些参数需要在模型中进行修正。
首先，根据变速器的几何结构，给定变速器各个部件的材料参数，并考虑一些其他参数，如接触状态、接触角等，此外，还需要根据汽车变速器的具体结构，给定各个部件的几何参数，比如操纵杆的位置、运动轨迹等等。
接下来，基于有限元技术，结合ANSYS软件，建立变速器二轴模型，进行模态仿真分析，以求解变速器二轴模型的模态特性。
首先，根据有限元理论，建立变速器模型，并计算各个部件的约束和振动特性；然后，采用ANSYS程序，构建完整的变速器模型，包括单元选择、材料定义、模态分析等，以便求解变速器的模态特性；最后，对变速器的模态特性进行分析，研究变速器的动力学特性，以便更好地设计和优化变速器。
通过本文的研究，可以发现，有限元法可以有效地模拟汽车变速器二轴模型的模态特性，并为汽车变速器的设计和优化提供有效的参考依据。
综上所述，有限元法是研究汽车变速器的重要工具，可以有效地模拟变速器的动力学特性，以便更好地设计和优化变速器。
本文通过建立变速器二轴模型，实现了变速器模态仿真分析，研究了变速器的模态特性，以便为汽车变速器的设计提供有效的参考依据。
汽车碰撞试验有限元仿真分析汽车安全一直是备受关注的话题，因为每年都有大量的交通事故发生，给人们的生命财产造成了巨大的损失。
因此，在汽车设计和制造的过程中，安全性是最重要的一项指标。
在产品研发和制造中，汽车碰撞试验是必不可少的环节。
这一试验的目的就是测试汽车在发生碰撞时的承载能力以及对乘客的保护程度。
最近，有限元仿真技术在汽车碰撞试验中的应用逐渐受到重视。
本文将介绍有限元仿真在汽车碰撞试验中的应用及其相关的技术和方法。
一、有限元仿真技术的介绍有限元仿真技术是一种通过计算机模拟材料或结构在外力作用下所产生的形变、应力和力学响应的虚拟分析方法。
它通过将材料或结构分割成许多小的部分，并在每个部分上建立数学模型，最终得到整个材料或结构的形变、应力和响应等各项参数。
因为有限元分析模型的建立和计算流程完全由计算机自动完成，因此大大提高了计算速度和计算精度，可以极大地减小试验成本和试验周期。
二、有限元仿真在汽车碰撞试验中的应用汽车碰撞试验可以在实验室内模拟汽车在交通事故中所受到的外力，并进一步测试汽车所能承受的最大外力，以及车内乘客的安全性。
在过去的几十年中，汽车制造商通过不断的试验、验证和改进，已经使得汽车的安全性能得到了极大的提升。
但是，汽车碰撞试验仍然是一项非常复杂和昂贵的任务。
因此，在汽车设计和制造的过程中，有限元仿真技术已经成为了一种非常重要的辅助手段。
在汽车制造中存在许多的零部件和车身结构，它们的材料和结构必须得到验证。
通过有限元仿真技术，可以在计算机上建立这些零部件和车身结构的三维模型，并对其进行分析。
在仿真分析中，需要考虑的因素包括外力、材料特性、零部件和车身结构的形状和大小、以及不同零部件之间的接触情况等。
这些因素会影响汽车在发生碰撞时的变形、应力和响应能力，因此，在有限元仿真中，需要尽可能准确地考虑所有的因素。
三、有限元仿真在汽车碰撞试验中的技术和方法1.材料模型的建立有限元仿真中材料模型是一个非常关键的因素，因为材料的特性会直接影响汽车在发生碰撞时的响应能力。
基于ansys的旋转圆盘的模态分析班级：12研5班学号：2012103117姓名：孟欣2013年6月23日基于ansys的旋转圆盘的有限元分析学号：2012103117 姓名：孟欣摘要：是广泛应用于旋转机械装置中的基本结构元件，圆盘在高速旋转状态下会表现出与低速或非旋转状态下迥异的力学性能。
本文简要介绍了有限元法的基本思想、模态分析基本理论以及ANSYS 模态分析的步骤。
利用ANSYS对旋转圆盘进行模态分析，得到相应的分析结果，为进一步研究提供了依据。
关键字：有限元法；旋转圆盘；ansys；模态分析一．引言1．有限元法概述有限元法是当今解决工程问题和数学物理问题中应用最广泛的数值计算方法，由于它具有对复杂几何构形的适应性，对各种物理问题的可应用性，建立在严格理论上的可靠性和适合计算机实现的高效性等特点，受到数学界和工程界的高度重视，现在已经发展成为CAD 和CAM的重要组成部分。
有限元法的基本思想是：把一个连续的结构化分成有限多个离散结构彼此只在有限个节点处相互连接的、有限大小的单元组合体来研究，作为真实结构的近似力学模型。
以后所有的分析计算就在这个离散的结构上进行。
有限元法之所以能够求解结构任意复杂的问题，并且计算结果可靠、精度高，其中原因之一在于它具有丰富的单元库，能够适应于各种结构的简化，从而能够非常方便地用有限元模型来描述分析对象。
2．ANSYS 模态分析ANSYS 软件是一个融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件，拥有丰富和完善的单元库、材料模型库和求解器，保证了它能高效地求解各类结构问题，其良好的图形界面和程序结构，交互式的前后处理和图形软件，大大地减少了用户在创建模型、有限元求解以及结果分析和评价中的工作量。
ANSYS 环境下的模态分析是一个线性分析。
模态分析用于确定设计中的结构或机器部件的振动特性，它是承受动态载荷结构设计中的重要参数，为进一步改进结构设计和深入研究提供理论依据。
基于有限元的汽车变速器二轴模态特性分析最近，汽车变速器以其优异的性能受到了广泛的关注，在不断发展的汽车变速器中，二轴变速器已成为许多汽车设计者和研究人员最关注的焦点。
因此，对二轴变速器的模态特性分析变得越来越重要。
本文基于有限元技术，以《基于有限元的汽车变速器二轴模态特性分析》为标题，展开了汽车变速器二轴模态特性分析的相关研究。
首先，本文采用有限元法分析了二轴变速器的勺形容器腔体的模态特性，并据此建立了一个专有的模型。
在建立的模型中，变速器容器腔体的模型采用了具有更高实时性能的有限元分析，用于分析由容器腔体模型中的各个模态自由度的动力学特性。
在模型分析的基础上，接下来建立了一个数字仿真模型，用于计算变速器容器腔体的模态特性。
紧接着，本文进行了详细的动力学性能分析，计算出了变速器容器腔体的有效模态数，以及每个有效模态的对应的振幅和频率。
在此基础上，进一步进行了全面的模态响应分析，计算出了变速器容器腔体的模态响应谱，以及不同负载条件下模态响应和振动特性。
最后，本文研究了变速器容器腔体的模态特性，以及不同负载条件下模态特性的变化情况，从而得出结论：变速器容器腔体二轴模态特性随负载条件变化而变化，负载较大时，变速器容器腔体的模态特性更复杂，模态频率变化幅度较大。
总的来说，本文通过有限元的方法，研究了变速器二轴模态特性。
上述研究和结论均表明，通过有限元法，可以详细研究变速器二轴模态特性，可为汽车变速器的设计和分析提供有用的研究根据。
此外，本文的研究也可以作为后续研究的参考，为汽车变速器的设计提供更多研究结论。
本文详细研究并分析了基于有限元的汽车变速器二轴模态特性。
在本文的研究过程中，建立了数字仿真模型，分析了变速器容器腔体模态特性以及不同负载条件下的模态特性，从而得出以上研究结论。
今后，本文的研究结果可以为设计高效汽车变速器提供有用的参考信息。
综上所述，本文通过有限元法研究了汽车变速器二轴模态特性，研究结果对汽车变速器的设计有重要意义。
基于Creo Simulate软件的离合器传动件有限元分析杜风娇;刘建刚【摘要】对轻型货车的膜片式弹簧离合器进行了分析与研究.根据车辆使用条件、车辆参数及离合器的零部件的参数,利用Creo Simulate有限元分析软件对该离合器的核心零件进行有限元分析,得出核心零件输入、输出零件的静力学、疲劳、模态等特性验证该离合器的输入输出轴的可靠性及其安全性.【期刊名称】《新余学院学报》【年(卷),期】2017(022)005【总页数】5页(P10-14)【关键词】离合器;摩擦片;有限元分析【作者】杜风娇;刘建刚【作者单位】武夷学院机电工程学院,福建武夷山354300;武夷学院机电工程学院,福建武夷山354300【正文语种】中文【中图分类】TH133.4离合器是汽车传动系统中直接与发动机相连接的部件，主要起传递和切断发动机传给传动系统的动力，以保证汽车的平稳起步、停车和换挡的作用。
离合器的转矩过载时，离合器主、从动部分之间产生滑磨，从而对变速箱等传动系统起到保护作用。
除此之外还可以有效地降低传动系统中的振动和噪声。
本文所研究的离合器主要零件包括膜片、离合器盖、弹簧钢片、传动片和分离轴承总成等，这些关键零部件的设计对整个离合器性能具有很大的影响。
本文采用ANSYS有限元分析软件对离合器关键零部件进行仿真分析，并对其进行模态分析、优化设计，达到缩短离合器开发周期、降低开发费用、提高设计质量、保证其设计精确性的目的。
本文研究的离合器属于轻型货车类型(重1.3t)，故本次离合器设计的储备系数β在1.30～1.75之间选择。
因为该车型为小型车，储备系数取β=1.3。
离合器的设计参数为：最大功率、转速分别为81kw、5800r/min(96.67HZ)；最大扭矩、转速分别为155 N·m、3800r/min(63.33HZ)。
摩擦片结构参数为：摩擦片外径D=157mm，摩擦片内径d=94mm，摩擦片厚度h=4mm。
文章编号:1003-1251(2008)05-0005-03高速动力卡盘极限转速的有限元分析黄树涛,周 丽,杨森林(沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110168)摘 要:高速切削技术的发展对机床夹紧系统提出越来越高的要求,但目前还缺乏极限转速的有效模拟计算方法.本文采用有限元方法对高速动力卡盘的极限转速进行了模拟分析.以中空楔式高速动力卡盘为例,建立了离心力补偿动力卡盘及普通动力卡盘的数学模型,定量地分析了两种动力卡盘实际夹紧力随转速的变化规律.计算结果表明,本文所采用的方法能够有效地对高速动力卡盘极限转速进行量化评估,有助于提高高速车削过程的安全性并充分发挥卡盘的高速潜能.关键词:动力卡盘;离心力补偿;夹紧力变化;有限元中图分类号:TK412 文献标识码:AF inite E le m ent Analysis of the L im itRotationalSpeed for H igh -speed Power Jaw -chuck HUANG Shu -tao ,Z HOU L ,i YANG Sen -lin(Sh enyang L i gong Un i versity ,Shengyang 110168,Ch i na)A bstract :For the develop m ent o f high -speed cutti n g technology ,so m e better c la m p i n g de -v ices o fm ach i n e are required ,but up to now there is no effecti v e co m putati o na lm ethod forsi m u lati n g li m it rota ti o n speed .In this paper ,t h e li m it rotati o na l speed of high-speed po w er ja w-chuck is si m u lated by using fi n ite e le m ent m et h od .Taki n g the hollo w ed and w edged h i g h -speed po w er chuck as an exa mp le ,the m athe m aticalm ode ls of centrifugal force co m-pensati o n and general po w er j a w-chuck are bu ilt and the variation of practical cla mp force for t w o kinds of po w er ja w -chucks w ith ro tational speed is analyzed quantitati v ely .The co mpu ta -tional resu lts indicate ,th ism ethod can eva l u ate the li m it rotational speed o f the h i g h-speed po w er j a w-chuck effectively ,so it ensures sa fety for h i g h -speed t u rn i n g and better utilizati o n o f the ja w -chucks at higher rotati o nal speeds .K ey words :po w er ja w-chuck ;centrifugal force co m pensation ;variation of cla m pi n g force ;finite e le m ent收稿日期:2008-09-08作者简介:黄树涛(1964)),男,教授,博士,博士生导师1研究方向:难加工材料的精密、超精密加工.现代制造技术向着高效率、高精密以及柔性制造方向发展[1],对数控机床及其夹紧装置提出了高转速、高精度和柔性化的要求.在数控车床中,动力卡盘是最常用的工件夹紧装置,它是机床电主轴与工件之间的连接接口.机床电主轴的转速、扭矩和旋转精度通过动力卡盘传递给工件.高2008年10月沈阳理工大学学报V ol.27N o.5第27卷第5期TRANSACT I O NS OF S H ENYANG L I G ONG UN I V ERSI TYO ct .28速旋转的工件及其夹紧系统具有巨大的运动能量,是高速车削过程的主要危险源.卡爪式卡盘由于可夹紧直径范围较宽且具有很高的柔性,故普遍应用于回转工件的夹紧.但由于卡爪离心力的大小与其转速的平方成正比,因此在高速旋转时夹紧力随转速极剧下降,当有效夹紧力小于抵抗切削力所需的最小夹紧力时,工件就会被甩出并造成重大事故.为了适应高速车削的要求,国内外研究开发了多种以降低高速旋转时夹紧力损失为目标的新型卡爪式卡盘,如带离心力补偿的卡爪式卡盘、轻型卡爪卡盘、绷带式卡爪式卡盘等[2-3].其中许多卡盘生产厂家研制的带离心力补偿装置的楔面动力卡盘已经装备在数控车床上.但由于缺乏精确的卡盘有效夹紧力计算方法,一般仅凭经验选择卡盘的初始夹紧力和极限转速,因此一方面不能保证高速旋转工件夹紧的安全性,另一方面也制约了离心力补偿卡盘高速潜能的充分发挥.本文以中空楔式高速动力卡盘为例,通过建立合理的数学模型,运用有限元法分析离心力补偿动力卡盘及普通动力卡盘的极限转速,并对高速动力卡盘极限转速进行量化评估,对更加合理有效地发挥离心力补偿卡盘的高速潜能、提高高速车削过程的安全性具有指导意义.1有限元分析1.1计算模型图1为中空楔式高速动力卡盘,其带有夹紧力补偿装置.在每个滑座后面安装一个补偿块,当卡盘高速回转时,卡爪组件由于离心力的作用使夹紧力减少.与此同时,卡爪旋转时补偿块向外的离心力通过杠杆机构放大后在滑座上施加一个向内的补偿力,用来补偿卡爪向外的离心力,减小外夹紧时的夹紧力损失,使卡盘在高速时仍能有较大的夹持力,提高卡盘允许的最高工作转速和高速性能[4].图2为该动力卡盘的三维有限元模型,由于结构的对称性,图中只画出了卡盘的1/3实体部分,其中包括工件、卡爪、T 形块、螺钉、滑座、杠杆、补偿块和盘体.图2a 为模型的整体图,为了清楚地显示模型的内部结构,图2b 所示为该模型的剖视图.为了更好地研究离心力补偿装置对夹紧力的影响,建立了另一种不带夹紧力补偿装置的动力卡盘,即相当于普通楔式动力卡盘的夹紧力与转速关系.该结构的数学模型相当于只去掉图2中的补偿块和杠杆,盘体内原来安装补偿块和杠杆的空间改为实体.其它结构与图2中的模型完全相同.图1 带夹紧力补偿装置的高速动力卡盘装配图1-连接螺母;2-盘体法兰盘;3-补偿块;4-杠杆;5-盘体;6-滑座;7-T 形块;8-卡爪;9-防护盘10-螺钉M 16;11-滑轴;12-滑轴法兰盘#6#图2带夹紧力补偿装置的高速动力卡盘有限元分析模型3-补偿块;4-杠杆;5-盘体;6-滑座;7-T形块;8-卡爪;10-螺钉M16;13-工件1.2计算方法动力卡盘夹紧力是一项重要技术要求,它既是性能指标又是安全指标.它直接反映了产品的机械效率及零件的加工质量.现将德国、日本及我国动力卡盘常用规格夹紧力列于表1[5].从表中可知,我国新标准规定的同规格卡盘夹紧力和德国、日本相当.表1常用规格夹紧力数值对比表kN规格/mm160200250315日本33667599德国37557590中国标准铸铁盘体305075100钢盘体407090120该模型的位移约束条件为:在柱坐标下,中心孔的径向位移为0;下底面的轴向位移为0.由于本模型中不同实体之间是接触关系,因此,定义了补偿块与其接触的盘体内表面、杠杆与其周围的表面、滑座与其接触的表面、T形块与滑座、卡爪与滑座以及卡爪与工件相接触的表面之间的面-面接触.盘体直径为254mm,材料为合金钢.因此,首先给工件施加90kN的初始夹紧力,即每个卡爪的所加的夹紧力为30kN.然后旋转有限元模型使转速由1000r/m i n逐渐增大到8000r/m i n,通过计算可得出不同转速下工件与卡爪之间的动态夹紧力(卡爪处在工作状态下的夹紧力,称为动态夹紧力).2计算结果与讨论理想的动力卡盘在整个工作过程中,夹紧力保持恒定不变.但由于卡爪受离心力作用,实际夹紧力随转速的增加而减小,离心力正比于转速的二次方,高速旋转时,夹紧力损失非常严重.图3所示为有补偿块和无补偿块两种模型的夹紧力随动力卡盘转速变化曲线.图中曲线1是有夹紧力补偿装置的夹紧力与转速的关系,曲线2是没有夹紧力补偿装置的夹紧力与转速的关系.从图中可以看出没有夹紧力补偿装置的曲线很陡峭,夹紧力下降很快,有夹紧力补偿装置的夹紧力下降缓慢.一般认为,当动力卡盘的夹紧力损失为原夹紧力的30%以内为安全状态.因此,当允许夹紧力损失为30kN,则对于有离心力补偿的动力卡盘(曲线1),其极限转速可达6970r/m i n,而对于普通动力卡盘(曲线2),其极限转速只有3180r/ m i n,降低了54%.为了验证计算结果的正确性,曲线3给出了实验测得的同一型号大通孔动力卡盘的动态夹紧力随转速的变化规律[2].从图(下转第64页)#7#第5期黄树涛等:高速动力卡盘极限转速的有限元分析1988,65(9):22-27.[3]Recal catiC,Ven t u ra C,Rench W.HRM h i gh-reducti on rolli ngm ach i ne[J].W i re Ind,1990,57(673):31-34.[4]陈兴章.我国铜加工材产品发展战略思考[J].世界有色金属,2000,(3):20-22.[5]王碧文.中国铜管生产现状及发展趋势[C].中国国际精密铜管技术年会文集,2003:7-13.[6]Sh i h C K,H ung C H.Exp eri m en t a l and nu m erical anal yses ont h ree-roll planetary rolli ng process[J].Journa l ofM ateri als Pro-ces s i ng T echnology,2003,(142):702-709.[7]李冰,杨志,刘化民,等.三辊行星轧制运动和管坯变形规律的仿真模拟[J].塑性工程学报,2005,12(5):70-73.[8]陶炳旺.三辊行星轧机的特点及轧制功率的计算[J].有色金属加工,2003,(5):28-30,33.[9]刘东华,苏玉长,邓楚平,等.三辊行星轧制过程中ACR紫铜管的组织和性能演变[J].中国有色金属学报,2006,(5): 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