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整流子的超速試驗為判定整流子性能的指標的重要方法之一,在產品的定型過程中有著重要作用,由于鉤型特別是電木內部的鉤型對超速試驗的結果影響很大,而傳統的是采用方法是,同時開發幾個不同的鉤型,制成成品后做物理判斷其優劣,單是這樣往往做成開發周期的增長和開發費用的增加;將物理試驗轉換成CAE模擬后,可以減少開發周期和開發成本。下面以某款插片整流子為例,詳細的介紹一下仿真的整個過程。
1:背景資料
1.1 產品材質:
銅片:銀銅
電木:電木粉
加強圈:Fiberglas
1.2 仿真要求:
模擬整流子在常溫及200攝氏度時的15000轉/分時的變形情況
2:仿真流程
模擬過程一般如下:簡化模型、設置參數、求解、查看結果、分析總結等。
2.1 簡化模型
由于整流子的片數較多,而且要求網格較小,如果做整體的模擬,耗費的時間太長,所以一般需要對模型進行簡化:如下圖
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簡化前 簡化后
2.2 設置參數
A:設置材料參數:直接定義,如果內置的默認參數沒有,就需要手動的輸入了或從子定義材料庫中選取。
B:設置接觸關系:整體無穿透
C:設置約束關系(也叫夾具,固定、對稱等)
D:設置載荷(主要是離心力和溫度的熱應力)
E:設置網格參數
設置樣例如下圖所示:
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2.3 提交運算
設置完畢后,點運行,進行計算(SolidWorks Simulation是一款智能化很高的CAE軟件,基本上設置完畢即可運算,很多過程都是自動化的。)
2.4 計算完成并分析結果
查看分析結果。填寫試驗報告。
3:仿真結果:
3.1 常溫和200攝氏度下15000轉/分時的結果對比
位移量:
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在200攝氏度下15000轉時 在常溫下
溫度對位移的影響比較嚴重。接近10倍。
安全系數:
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在200攝氏度下15000轉時 在常溫下溫度對整流子整體的性能影響很嚴重。常溫下的安全系數為7,而200度時,則有可能有失效風險。
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