Ansys Mechanical | SKF開發(fā)自動(dòng)化應(yīng)用程序大幅簡化軸承仿真分析
2023-08-14
本文原刊登于Ansys Blog：《Bearing Calculations No Longer a Lot to Bear with Easy-to-Use Automation Tool》作者：David Bourbonnais | Ansys戰(zhàn)略客戶經(jīng)理編輯整理：郭臻 | Ansys結(jié)構(gòu)產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)理眾所周知，螺母和螺栓在一起能夠用于緊固部件，但讓部件保持運(yùn)動(dòng)的大功臣則是軸承。在機(jī)械工程中，軸承是幫助平衡運(yùn)動(dòng)和減少運(yùn)動(dòng)部件之間產(chǎn)生摩擦的機(jī)器元件。例如，軸承可以控制部件的線性運(yùn)動(dòng)或繞軸旋轉(zhuǎn)，還可以通過控制影響部件的矢量來防止運(yùn)動(dòng)。如此纖小的元件竟有如此強(qiáng)大的功能，因此軸承計(jì)算無疑是機(jī)械設(shè)計(jì)中最具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域之一：精度至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)的成功，必須對軸承進(jìn)行精確建模。但要獲得各種各樣的軸承特性和幾何細(xì)節(jié)，對于工程師和設(shè)計(jì)人員來說并不容易。作為全球領(lǐng)先的軸承制造商，SKF利用SKF Bearing開發(fā)了一款解決方案，這是一個(gè)免費(fèi)的應(yīng)用編程接口（API），通過提供對10,000多種軸承型號的準(zhǔn)確剛度數(shù)據(jù)的訪問，能夠簡化軸承選擇、分析和仿真的繁瑣過程。SKF Bearing為嵌入到Ansys Mechanical中使用而設(shè)計(jì)，可在結(jié)構(gòu)有限元分析（FEA）期間使軸承選擇過程變得簡單和自動(dòng)化，因此無論初學(xué)者還是專家，所有用戶都能輕松進(jìn)行仿真。準(zhǔn)確、自動(dòng)地選擇軸承SKF總部位于瑞典，并在全球各地設(shè)有辦事處。該公司提供的解決方案可用于減少摩擦和二氧化碳（CO2）排放，同時(shí)提升機(jī)器的正常運(yùn)行時(shí)間和性能。SKF不僅專注于開發(fā)，還大力投資研發(fā)（R&D）并高度重視可靠性和可持續(xù)性，從而推動(dòng)智能、清潔發(fā)展。該公司的主要產(chǎn)品和服務(wù)涉及旋轉(zhuǎn)軸，包括軸承、密封件、潤滑管理、人工智能（AI）系統(tǒng)和無線狀態(tài)監(jiān)控。此外，除了實(shí)體的零部件和硬件產(chǎn)品，SKF還開發(fā)了軸承仿真軟件和建模解決方案，包括與第三方工具集成的API，以幫助客戶更準(zhǔn)確、更輕松地仿真軸承。此前，SKF工程軟件部門產(chǎn)品經(jīng)理Hedzer Tillema在Ansys Level UP 3.0工程仿真大會上介紹了最新的API之一。SKF高管在Level Up 3.0工程仿真會議上介紹了SKF軸承APP應(yīng)用SKF Bearing是通過Ansys應(yīng)用定制化工具包（ACT）開發(fā)而成，該工具包通過創(chuàng)建定制化指導(dǎo)流程（被稱為“向?qū)А保箞F(tuán)隊(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)工作流程的自動(dòng)化。這些向?qū)橛脩籼峁┝丝稍L問的分步式界面，并針對選定的任務(wù)和程序來定制應(yīng)用。如上所述，SKF Bearing旨在簡化Mechanical中的軸承建模和FEA仿真。Tillema表示，SKF持續(xù)的仿真集成有助于支持最近的“左移測試”的行業(yè)趨勢，這意味著工程師和設(shè)計(jì)人員在開發(fā)周期早期階段就能夠使用仿真和虛擬測試。通過將仿真積極引入開發(fā)的早期階段，而不是將其作為后期驗(yàn)證工具，開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以更快地獲得關(guān)鍵洞察，從而為設(shè)計(jì)提供信息，防止設(shè)計(jì)失敗并加快產(chǎn)品上市進(jìn)程。借助仿真集成和聯(lián)合解決方案，SKF使更多的工程師和設(shè)計(jì)人員都能夠充分利用數(shù)字化轉(zhuǎn)型和仿真技術(shù)。Tillema認(rèn)為，軸承建模涉及的三大挑戰(zhàn)是：高度非線性的組件對整個(gè)系統(tǒng)具有顯著影響，如果不進(jìn)行詳細(xì)分析，這些影響可能難以被預(yù)測軸承類型多種多樣詳細(xì)的微觀幾何結(jié)構(gòu)和屬性對整個(gè)系統(tǒng)具有相當(dāng)大的影響。此外，這些屬性被視為機(jī)密的知識產(chǎn)權(quán)，所以在設(shè)計(jì)軸承模型時(shí)，它們通常是不可用的因此，傳統(tǒng)的軸承建模方法涉及多次試錯(cuò)法，這些嘗試往往不僅耗時(shí)，而且成本高昂?！盀榱丝朔@些挑戰(zhàn)，我們有何對策？”Tillema向Level Up 3.0大會的與會者提出了這個(gè)問題?！拔覀兊姆桨甘荢KF Bearing應(yīng)用，它有助于減輕仿真工程師開展軸承建模的負(fù)擔(dān)。”因此，這款應(yīng)用并非用于精細(xì)化地仿真滾動(dòng)軸承或研究軸承性能的影響。事實(shí)上，SKF Bearing的用途在于幫助準(zhǔn)確表示軸承剛度，以增強(qiáng)和簡化軸承仿真。三步簡化軸承分析SKF軟件開發(fā)人員Abhinand Pusuluri在Level UP 3.0會議上展示SKF軸承的應(yīng)用：通過SKF的NU 315 ECP單排圓柱滾子軸承只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)，SKF Bearing即可為您計(jì)算模型所需的測量值。軸承采用剛性環(huán)法進(jìn)行建模，同時(shí)應(yīng)用程序與SKF云服務(wù)器通信，以獲得真實(shí)軸承剛度的準(zhǔn)確表示。為確保真實(shí)性，這種表示方法考慮了滾動(dòng)元件和軸承滾道之間的詳細(xì)接觸以及軸承的完整微觀幾何結(jié)構(gòu)。因此，SKF Bearing具有許多優(yōu)勢，包括：簡化軸承分析和仿真，并使其易于使用可訪問超過10,000種軸承型號，其中包含所有常見的軸承類型基于云的在線工具可確保提供最新的軸承數(shù)據(jù)，包括宏觀和微觀幾何結(jié)構(gòu)，這有助于表示最準(zhǔn)確的軸承剛度為了進(jìn)一步提高精度，SKF Bearing應(yīng)用采用了兩種建模方法：主要用于靜態(tài)分析的非線性剛度模型，其中可以檢索最終的軸承載荷主要用于動(dòng)態(tài)分析（如諧波振動(dòng)頻率分析）的恒定剛度模型此外，您可以選擇軸承表面并輸入您想在模型中使用的軸承的坐標(biāo)系。更方便的是，可以使用SKF在線計(jì)算工具SKF Bearing Select來查找最適合您項(xiàng)目的軸承列表。此外，還可以輸入獨(dú)特的參數(shù)，如間隙和速度。利用SKF軸承應(yīng)用程序和Ansys Mechanical在力矩中快速生成的軸承仿真結(jié)果利用Ansys Mechanical中的SKF Bearing大顯身手軸承剛度會對機(jī)器和系統(tǒng)行為產(chǎn)生重大影響。利用SKF Bearing，可通過易于使用的向?qū)лp松創(chuàng)建滾動(dòng)軸承模型，準(zhǔn)確顯示軸承剛度，并可直接訪問SKF目錄中的10,000多個(gè)軸承型號。（文章來源公眾號：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關(guān)于億道電子上海億道電子技術(shù)有限公司是國內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于2009年，面向中國廣大的制造業(yè)客戶提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理過程中使用的各種軟件開發(fā)工具，致力于幫助客戶提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品可靠性。十多年來，先后與ARM、Altium、Ansys、QT、Green Hills、Minitab、EPLAN、QA Systems、OpenText、Visu-IT、HighTec、PLS、Ashling、MSC Software、Autodesk、Source Insight、IncrediBuild、Lauterbach、Adobe、Testplant、TeamEDA等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們在中國區(qū)的主要分銷合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發(fā)工具、EDA設(shè)計(jì)工具、軟件編譯以及測試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、電氣設(shè)計(jì)工具、以及嵌入式GUI工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗(yàn)積累，真正的幫助客戶實(shí)現(xiàn)了讓研發(fā)更簡單、更可靠、更高效的目標(biāo)。歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號了解更多研發(fā)工具軟件知識
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