齿轮齿条动态仿真相关问题

lansedefong

模型如下图，在齿轮中间的参考点上加了一个“wire to ground”的hinge连接，在齿条下面的参考点上加了一个“wire to ground”的tranlator连接（都用了对应的坐标系）；
在齿轮齿条对应的接触齿面定义了接触面（共有7对）；
齿轮coupling到齿轮中间的那个参考点上，齿条直接刚体约束到齿条的参考点上；

在齿轮中间参考点上加载扭矩，在齿条参考点上加上位移。
计算总出问题，也不知道这样做的对不对。还望过路者帮个忙！
ps:1.为了先验证模型，网格画的很粗；
     2.计算经常报有过约束，不知道哪出问题了；
     3.在动态分析里发过此贴，无奈无人搭理，只好到接触这也发一下。















看下顶置 http://forum.simwe.com/thread-867179-1-1.html
以后不要重复发了。              by zsq-w

lansedefong

模型如下图，在齿轮中间的参考点上加了一个“wire to ground”的hinge连接，在齿条下面的参考点上加了一个“wire to ground”的tranlator连接（都用了对应的坐标系）；
在齿轮齿条对应的接触齿面定义了接触面（共有7对）；
齿轮coupling到齿轮中间的那个参考点上，齿条直接刚体约束到齿条的参考点上；
在齿轮中间参考点上加载扭矩，在齿条参考点上加上位移。
计算总出问题，也不知道这样做的对不对。还望过路者帮个忙！
ps:为了先验证模型，网格画的很粗；

lansedefong

上传模型如下

lansedefong

用齿轮和齿条面的接触来限制齿轮hinge的那个旋转自由度，行不行？

zsq-w

1# lansedefong
模型没有报过约束，报的是：“Solver problem. Zero pivot when processing D.O.F. 1 at one or more of the internal nodes of 1 elements. The elements have been identified in element set WarnElemSolvProbZeroPiv_1_1_1_1_4.”

lz的模型边界条件不足（约束不足）。

lansedefong

3# zsq-w

3Q先，初次发帖，不懂规矩，见谅。
那是哪约束不足？还望指教。
1.是我在2楼说的那个接触的问题吗？
2.如果定义了“to ground”的连接，是不是对应的连接单元就算是固定到了大地上？还需不需要在对该点进行约束？

学习abaqus的时间还较短，比较迷茫。

zsq-w

lansedefong 发表于 2011-3-21 10:07

提一下，rack给予-1的位移还不够，其他自由度都需约束住。

建议lz把ABAQUS_有限元分析实例详解(石亦平) 第2章和第8章的例子做一次，看看例子里面如何设置边界条件，再做你的分析。

563999954

感觉做得好复杂
还用了连接单元？！
对加载不是很明白？既然加了扭矩为什么还要加位移？难道不是齿轮齿条传动？

lansedefong

6# 563999954
在齿轮上加扭矩（即负载），在齿条上加位移。这样模拟齿条推动齿轮转动。
用的连接单元，能看到连接单元处的反力、反力矩吧。
我也在想，约束合理的话，是不是也可以不用连接单元。

pearce

应该说齿轮接触分析的讨论已经有很多，
进行齿轮齿条的分析，
1，首先要确定你的分析类型，静态还是动态？目前能够得到准确解的是静态啮合分析；
2，确定你想分析得到的结果包含哪些？
接触应力，啮合力，啮合刚度，传动误差，啮合印痕等等，确定了这些之后就要想如何提取计算结果进行处理；
3，楼上的扭矩位移边界事实上是没有问题的，只是因为abaqus在进行静态接触的时候对初始边界条件非常敏感，所以会经常出问题，建议你仔细检查你自己的分析部的定义，以及初始边界条件。

lansedefong

3# pearce
静态接触之前已经算过，得到的结果感觉还行，与工程计算相差不大。
现在是想做个动态的，重点是轮齿的强度（齿面接触、齿根弯曲）以及齿条反力和齿轮的速度、位移。
这个加载及位移方式在我实施中有点问题，总报约束有问题的警告（随之而来的就是不收敛），尝试更改多次还是不行，可能是有什么我定义的错了：
1.在将齿轮内面coupling到齿轮中间参考点时，要不要把6个自由度全选上？这个参考点同时也是hinge连接的点和加载扭矩的点，这样会不会有问题？
2.我的连接单元都是“to ground”的，这个连接单元是不是意味着自己本身已经与ground固结了？
3.问个简单的问题：参考点和原模型有什么关系？比如说我选取了齿轮上一个点当成参考点，若不在这个点与模型之间添加约束，那这个参考点还是齿轮上的一个点（会随齿轮的移动而移动），还是与齿轮已经无关了？

lansedefong

依然搞不定，看论坛上很多人都搞过齿轮传动，麻烦指点指点啊。
原来的模型上的错误还是没能解决。
这种平稳的齿轮接触传动应当还是用隐式算比较好？？？

小测验

[quote] 3# pearce  
静态接触之前已经算过，得到的结果感觉还行，与工程计算相差不大。
现在是想做个动态的，重点是轮齿的强度（齿面接触、齿根弯曲）以及齿条反力和齿轮的速度、位移。
这个加载及位移方式在我实施中有 ...
lansedefong 发表于 2011-3-21 16:17 [/quote

我也是在做齿轮的静力接触分析和动态分析
定义耦合要把约束全部选上，表示耦合点和这个面的自由度完全相同，然后再边界条件里面对这个耦合点进行约束，只留下一个转动的的自由度，也表示与这个点耦合的面只有一个转动的自由度。
我开始做静态分析的时候也是这个搞不清楚，然后总是不收敛，现在可以计算出结果了
照说动态分析的边界条件要求没有静态的高，静态的既然已经做出来了，动态的就没有问题了啊。

lansedefong

13# 小测验
静态时没有做运动副，是直接把齿轮内圈固定住的。