关于电机转子结构的应力分析出错求助

lizheran · 发表于 2011-7-12 11:29:43

大家好！我是刚刚接触workbench的新手，最近想分析一下电机的转子在高转速下的应力性。我在workbench中先导入用solidwork画好的电机转子模型，见下图

然后选择 toolbox中的transient structural。见下图

接着进入simulation中。模型导入之后会自动生成有contact region 。我没有删除它。此时我激活connection图标，添加一个body to ground 的旋转 joint 。此时在mobile选项中scope只能选择面。所以我选择了转子的内外和前后四个面（这里我觉得肯定有问题，但不知道怎么改）。见下图

接着，我在transient里面添加一个地球的重力加速度，方向向下。并且定义了磁钢与转子之间的frictionless support的支撑。见下图

此时再添加joint 的旋转速度。见下图

最后添加求解选项，一个是total deformation ，一个是equivalent stress 。
可是求解的结果是不收敛。而且形变的结果很奇怪，整个转子都转扁了，见下图

在这里我想请问各位高手，我这些过程中哪里出了问题？或者是缺少定义？或者是求解的类型选择不对？
本人非机械出身，问的一些都是门外汉的问题。希望大家不吝赐教~~~~

287569502 · 发表于 2013-5-28 14:55:18

zyr 发表于 2011-7-13 22:46
8# lizheran
用八分之一模型分析（用圆柱面支撑，不能加载重力，仅考虑离心力的影响），最大应力也是35M ...

我发现你的磁铁是boned，这样感觉与事实不符，因为实际磁铁是粘胶或者因为芯片毛刺压进去的，要是boned实际就是一体的，提高了此处的强度，马达在高温或者高速旋转的情况下，粘胶或者毛刺压都可以忽略。应该设成frictional或者别的非绑定接触

xingkong22000 · 发表于 2011-7-12 16:30:39

请问楼主为什么要在磁钢与转子之间的frictionless support的支撑呢？

lizheran · 发表于 2011-7-12 17:14:18

2# xingkong22000
您好！其实我对这个也不是很清楚。我对workbench里面的一些支撑都还不是很清楚，比如说有bound 、frictional 、rough等等。我还不知道这里该选哪种。如果您清楚的话可以告诉我。谢谢。
另外我的这些过程里还有哪里有问题的请您尽管提出来！！！感谢

wyjaaaaaaa · 发表于 2011-7-12 19:51:57

首先，上面的图不是转子，是线圈，一般的电机，它是不动的，有些发电机是线圈转而转子不动，总之，线圈和转子不能同时转，如果分析转子就没必要把线圈弄进来，所以你要确定分析的是转子还是线圈。然后你的body to ground 的要只有一个自由度，转子的固定要和实际的一样，实际的是由两段的轴承固定，不是由上图frictionless support的支撑。还有就是重力对于转子的离心力来比微不足道，也可以不加。如果再有问题，最好把你的模型传上来，让大家看看，好帮助你！

zyr · 发表于 2011-7-12 22:14:48

1# lizheran
1.用 joint/revolute，scope面选内孔面
2.磁钢与磁轭间用绑定接触即可
3.在joint上加载速度

lizheran · 发表于 2011-7-13 08:14:12

4# wyjaaaaaaa \

您好！我确定我这里画的是电机的转子，并没有线圈在里面。这个是永磁同步电机的转子结构，缝隙里插入的是永磁体。
然后我先前的时候也做过画出电机的两端轴承的：如下图

我先前的做法是在两端添加对转子的一个支撑物，将两个支撑物设置为对地fix support。
然后支撑物与电机的转子轴是一个joint 。我再设置的是joint的一个旋转速度。但是最后求解还是不收敛~~~~
关于磁钢和电机的转子之间的支撑，我是乱加的。还有关于重力我是看见别人有的模型里加过，所以我就加了。您的意见我会听取的。
万分感谢您的回复！！

lizheran · 发表于 2011-7-13 08:18:26

本帖最后由 lizheran 于 2011-7-13 08:37 编辑

5# zyr

您好！谢谢您的回复！
我先前设置joint 的时候不知道该怎么设置旋转面，我把内表面、外表面以及旁边的两个面都选了。您说的joint应该是body to ground吧？
关于磁钢和转子之间的bound接触，我没试过。我以前加的是frictional （根据自己的想象加的）因为我想磁钢和转子之间肯定会有摩擦的。那我模型导入的时候系统自动加载的contact 还需要保留吗？
还有您这里说的我想问问是采用的什么分析方法吗？是transient structural （ansys）吗，还是别的？因为ansys12 版本里面还有一个transient structural （MBD）我不知道该用哪个。

lizheran · 发表于 2011-7-13 09:45:32

5# zyr
您好！我按照您说的方法试过了。但是还是一样的问题。我现在把我的solidwork的模型上传，请您帮忙指导一下~~~

wyjaaaaaaa · 发表于 2011-7-13 10:00:43

6# lizheran
不收敛的原因很多，我觉得你的分析用静力分析就行，不用瞬态分析

lizheran · 发表于 2011-7-13 10:07:14

9# wyjaaaaaaa
您好！如果采用静力分析，如何体现高转速对转子的影响呢？

wyjaaaaaaa · 发表于 2011-7-13 10:11:50

加我qq，怪不方便的
120709959

zyr · 发表于 2011-7-13 22:13:46

8# lizheran
用静力分析即可，可用对地铰接也可用圆柱面支撑，加载轴向转动速度，加载重力，13.0模型文件见附件

zyr · 发表于 2011-7-13 22:46:46

8# lizheran
用八分之一模型分析（用圆柱面支撑，不能加载重力，仅考虑离心力的影响），最大应力也是35MPa。

whatinrain · 发表于 2011-7-14 00:55:04

13# zyr
为什么这个扩展的云图看上去这么妖异呢？

lizheran · 发表于 2011-7-14 07:44:05

13# zyr
大侠真的是太谢谢你了！！！！佩服的五体投地！！！

zyr · 发表于 2011-7-14 08:29:01

14# whatinrain
谢谢版主加分！
扩展云图是按自动放大比例显示的，而全模型云图是按真实变形（true）显示的。自己想想，应力分布及变形趋势应该是对的。

xiaobupig · 发表于 2012-11-13 13:20:15

good

:):)

hgw123 · 发表于 2013-2-12 10:10:15

坛子里面真是，高手与好人云集呀！

niulian · 发表于 2013-2-22 16:02:30

非常好，借鉴了！

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