请问如何加快EXCITE中EHD2的仿真计算速度？

tomas

谢谢蓝博士！
一共有九个主轴承，曲轴的两个止推轴承在第九主轴承的两侧。在联轴节处和发电机转子处也设了止推轴承。这些止推轴承的刚度、阻尼都是同样的，数值如下图所示。

[ 本帖最后由 tomas 于 2007-8-24 21:12 编辑 ]

tomas

我尝试把ENHD和EHD2中设的油槽、油孔全部取消，看看是否还有压力尖峰出现。第1到5，第7、8、9主轴承的ENHD中取消“central oil groove”选项，第6主轴承的EHD2中的“oil supply”中取消油槽、油孔设置。经22646.64秒计算结束。查看第六主轴承的油膜动画，发现在0到720度的这个循环，油膜情况有了改善，基本看不到油膜尖峰，有也不很明显，在720到1440度的循环，在轴瓦边缘还有油膜尖峰出现，但数值较小，为102MPa。详见附图及附件。

tomas

我在前一次取消各主轴承ENHD和EHD2中的油槽、油孔选项的基础上，对重点研究的第六主轴承的EHD2的设置中的“oil supply”选为“Full Filled Bearings”，这样计算后没有发现局部油膜压力尖峰。详见动画附件和附图。
最大油膜压力出现在1008CA（720到1440工作循环），为55.7MPa。最小油膜厚度为0.0001688mm，EHD2里设的contact gap为0.0001mm，还没有接触上。
附图中还有轴承达到最大油膜压力时的图片，可见靠近Z轴正向（曲轴自由端）的一侧压力较高。
为什么我加上供油压力、油槽、油孔就出现局部压力尖峰呢？没考虑这些因素，这个油膜计算结果可靠么？

DrLan

不知道你的曲拐在第六主轴颈两侧有什么特别的设计。
结果可见，第六主轴颈倾斜不对中比其他几个轴颈要严重。你自己对比一下各轴颈上节点的orbital path就可以知道，应该是第六主轴颈的倾斜不对中严重。

tomas

第六主轴颈和其它的主轴颈一样啊 ，没特别设计啊！我帖上来各主轴承的轴心轨迹图，都是Orbital Path at Center的轴心轨迹。

tomas

谢谢蓝博士的分析！
我觉得第六主轴颈靠近中央，曲轴输出端又加了一个联轴节的主动部分，这样是不是会在第六主轴承处发生弯曲，造成了轴心轨迹的异常呢？

tomas

我当初建机体模型的时候，建出了很多薄单元，如图，轴瓦表面已经修改了，但轴承座内部还是有很多薄单元，请问这会不会引起问题呢？

DrLan

就只有第六轴瓦是这样的？

tomas

其它的轴承座也都是类似的结构，不光是第六轴承座这样。
曲轴输出端带的发电机的转子有2.8吨，它会不会造成曲轴倾斜呢？

原帖由 DrLan 于 2007-8-26 17:40 发表
就只有第六轴瓦是这样的？

[ 本帖最后由 tomas 于 2007-8-26 18:40 编辑 ]

tomas

请问我做的这些次EHD2计算，simulation control中的EHD/HD Factor一直都设的是0.1，这会不会有问题呢？

tomas

谢谢蓝博士！
我又算了一次，在ENHD和EHD2轴承中只设了供油压力，上轴瓦油槽，没有设置主轴颈油孔，计算结果动画建附件，这次没有局部压力尖峰，最高油膜压力为58MPa。从动画上可以看出，第六主轴承左侧（曲轴自由端一侧）压力确实大，如果再加上主轴颈油孔的话，很可能就会出现局部压力尖峰了。

DrLan

油压并不很高，可是最小油膜厚度为什么只有0.114micro?
我想可能与EHD2中定义的粗糙度等有关，注意检查EHD2中的每一个值的单位。

tomas

谢谢蓝博士！
我在EHD2中定义的粗糙度为“contact gap为0.0001mm”，这就相当于0.1micron了吧，是不是粗糙度设得不合适呢？
另外我没考虑主轴颈的油孔，误差会不会很大？
对于第六主轴颈倾斜造成一侧油膜压力过大的情况，我想是不是以下两个原因引起的：
1、第六主轴颈处在较靠近曲轴中央的位置，受一阶弯矩的影响，会有些倾斜。
2、第六主轴颈的左面曲柄销上紧挨着的就是第五号气缸，第五号气缸到达发火上止点的时刻prshift为270CA。在第五号气缸的整个做功冲程（假设做功冲程持续180CA），第六主轴颈的左面都受垂直向下的气体爆发压力，那么在从270CA到270+180=450CA之间可能会有一个油膜厚度最小值，如上面附图model39_mb6_MOFT.JPG 中的408CA处有个油膜最小值。
第六主轴颈向左面倾斜可能是一阶弯矩和左面的第五缸气体爆发压力共同作用的结果。

DrLan

这不是粗糙接触模型asperity contact
contact gap仅是hydrolic模型的最小油膜下限。
主轴颈的油孔，该有的还得有，至于有了它结果就不好了，再具体分析分析，避免模型有错。
听你说的理由似乎有些道理，不过你要拿出结果曲线来证明你说的。
还有就是上面的orbital path到底是vs.谁的，一般用vs.Shell。仔细查看第六主轴颈上的几个点的orbital path，可以看到最大的倾斜量有多少，是否真比其他几个主轴颈倾斜得多.

tomas

谢谢蓝博士的分析！！！！！！

蓝：“这不是粗糙接触模型asperity contact。contact gap仅是hydrolic模型的最小油膜下限。”
tomas：当时填surface contact的时候，看到contact gap模型参数最少，就选用了contact gap模型。我没用asperity contact模型。这种模型计算快不快？asperity contact模型用程序自带的参数行不行？

蓝：“主轴颈的油孔，该有的还得有，至于有了它结果就不好了，再具体分析分析，避免模型有错。”
tomas：好的。

蓝：“听你说的理由似乎有些道理，不过你要拿出结果曲线来证明你说的。”
tomas：我再想想，昨天说的理由可能站不住脚，因为我昨天单独计算了第八主轴承的EHD2，轴承边缘出现局部压力尖峰的情况更加严重。加上以前计算的第六、第三主轴承，这三个主轴承都是在曲轴自由端方向的轴瓦边缘有局部压力尖峰，奇怪啊，都在同一个方向！

蓝：“还有就是上面的orbital path到底是vs.谁的，一般用vs.Shell。仔细查看第六主轴颈上的几个点的orbital path，可以看到最大的倾斜量有多少，是否真比其他几个主轴颈倾斜得多.”
tomas：上面显示的是第六主轴承（对它单独做了EHD2分析）的orbital path（crankshaft），没用orbital path（block）。因为我看orbital path（crankshaft）更像常见的轴心轨迹，所以就用它了，是不是得用orbital path（block）才对啊？

tomas

这九个主轴承的orbital path（block）见附图。

DrLan

我没用asperity contact模型。这种模型计算快不快？asperity contact模型用程序自带的参数行不行？
蓝：你的机子个头很大，只是表面粗糙度是要按照图纸换算的。

是不是得用orbital path（block）才对啊？
蓝：都可以看的。只是vs.block的结果，是相对于全局坐标系下的，讨论轴瓦问题的时候用。vs.crankshaft则是相对于曲轴自身旋转坐标系下的，讨论曲轴轴颈自身问题的时候用。

DrLan

这么多oribtal path的结果，你自己对所有结果的相关性的认识是怎样的呢？（受力、变形、动态特性、润滑、摩擦等等），要知道所有的结果都会有共同的指向性的，要求你不要孤立地看结果。你自己好好研究研究，希望看到你对结果的理解。

tomas

谢谢蓝博士！
我昨天把第六主轴承的干摩擦条件也加上了，即“Asperity Contact w/ Averaged Reynolds Eq.”，其中的参数：主轴颈的粗糙度是Ra0.4，主轴承的粗糙度是Ra0.8，都根据国家标准换算成0.5微米和1微米。摩擦系数、杨氏模量、弹性系数的数值直接借用EXCITE中EHD2例子的数值，总的粗糙度取2微米（特意取的比（0.5+1）微米大一些）。粗糙度朝向搞不清楚什么意思，都填的1。如附图所示。
从油膜动画结果上看不出来局部油膜压力尖峰了，如附件所示。
但我看了Impress Charte中的图表，Peak Asperity Contact Pressure曲线中看到最大的接触压力达到了25.6464MPa，正常以及总的油膜压力最高为56.7982MPa。最小油膜厚度是2.42524微米。
从计算结果看，主轴颈的摩擦还是存在的。

DrLan

祝贺你,结果很好!

粗糙度朝向搞不清楚什么意思，都填的1
蓝:1表示表面无珩磨.

主轴颈的摩擦还是存在的.
蓝:是的.asperity压力大的时候表明,轴承已进入边界润滑状态,但你的结果还不错,asperity压力才25MPa