連接器-軸承

軸承連接器會模擬整個軸承上軸與基座之間的互動。若要定義軸承連接器,您必須為軸與基座的幾何建立模型。

您可以定義軸的分割圓柱面以及基座的圓柱面或球面之間的軸承連接器。

連接至軸承連接器的軸與基座表面能相對於彼此變形。軸與基座表面之間的相對變形程度取決於使用者定義的連接器勁度。

類型

軸承  
軸:圓柱面 選擇整個圓柱面或角度較小的同軸心圓柱面,最高可新增至 360o
此選擇相對應於軸承上軸靜止的零件。
產生分割線以確保僅在軸的適當面上定義軸承連接器。如果您選擇軸的整個面,則可以產生過度剛硬的模型。
基座:薄殼的圓柱面或環形邊線 選擇一個圓柱面、球形面或環狀薄殼邊線 (若以薄殼建立基座模型)。此選擇相對應於軸承上基座靜止的零件。
     

連線類型

分佈式 使用分佈式類型建立模型的軸承連接器,會將雙節點通用元素的參考節點,連接至軸與基座表面上的耦合節點群組。一個參考節點 (位於軸承上實軸剖面的質心) 連接至軸的外部表面。第二個參考節點 (位於軸承上基座剖面的中心) 連接至基座內部面。通用元素連接兩個參考節點,如下圖所示。

分佈式耦合可將耦合節點的運動限制於參考節點的平移與旋轉。分佈式耦合允許所選幾何 (軸或基座) 上的耦合節點相對於彼此移動。

剛性
使用剛性類型建立模型的軸承連接器,與分佈式類型連接器具有類似的公式。剛性公式唯一的差異在於,個別雙節點剛性元素會將參考節點連接至軸與基座表面上的耦合節點,如下圖所示。

所選幾何 (軸或基座) 上的耦合節點不會相對於彼此移動。

彈力
使用彈力類型建立模型的軸承連接器,會以徑向分佈於軸與基座表面節點之間的彈力元素呈現,如下圖所示。

這些局部彈力可為軸的離軸旋轉提供阻力。

連接器勁度

此剖面涉及套用在通用元素兩個參考節點之間的勁度,也涉及套用在彈力類型之個別彈力的勁度。

雙節點通用元素的每個參考節點都有六個自由度。您可以在此剖面設定軸承連接器的橫向、軸向、扭轉 (選用) 和傾斜勁度 (選用) 值。

單位(U) 指定所需的單位系統。
  剛性 (無限勁度)

分佈式剛性連接類型

將極高勁度值套用至通用元素的參考節點。

彈力連接類型

將極高勁度套用至軸與基座所選表面之間徑向分佈的個別彈力。

軸的所選面無法側面或軸向地平移。

  彈性的(F)

分佈式剛性連接類型

將有限軸向和橫向勁度指定至通用元素的參考節點。軸的所選面可根據定義的勁度進行橫向或軸向平移。

彈力連接類型

指定在軸和基座的所選圓柱面之間徑向分佈的彈力勁度。

您可以為分佈式剛性類型的連接器定義橫向和軸向方向總勁度,並為彈力類型的連接器定義分佈式徑向勁度 (每單位面積) 和分佈式軸向勁度 (每單位面積)。

橫向

套用軸的橫向勁度 k,橫向勁度會抗拒沿著套用負載之方向的位移。

針對彈力連接類型,抵抗軸之圓柱面橫向位移 (沿著所套用負載的方向) 的總勁度 K 與每單位面積徑向勁度的關係呈以下數學關係式:

K(總橫向) = 0.5 * k(徑向 / 單位面積) * 區域

面積 = 直徑 * 高度 * 面積

軸向

套用軸勁度 k(軸向),會抗拒沿著軸的軸位移。

傾斜勁度 傾斜勁度適用於分佈式剛性連接類型。

將傾斜勁度套用至通用雙節點元素的參考節點,以抵抗軸的彎折。

若要重新產生 2024 以前版本提供的允許自相對正選項,請將傾斜勁度設為零。
  穩定軸旋轉 選擇此選項可避免因扭轉造成軸旋轉不穩定而產生數值奇異性。您可以接受預設的自動選項,或是套用使用者定義的扭轉勁度。

自動選項會將最低扭轉勁度套用至提供圓周抗扭轉阻力之軸的圓柱面。

這可避免軸任意繞其軸旋轉,並排除不穩定。

符號設定

  編輯色彩 選擇符號的色彩。
符號大小 設定符號的大小。
  顯示預覽 切換圖面中連接器符號的顯示。

注意

  • 適用於靜態、頻率、線性動態及挫曲研究。不適用於複材薄殼。
  • 使用 分割線 工具可定義軸在軸承靜止上的圓柱面。 例如,使用 分割線 工具可建立下圖中強調顯示的面,以套用軸承連接器。

  • 若要定義實軸表面和環狀薄殼邊線基座之間的軸承連接器,請將連接類型設為剛性,如下方範例所示。

  • 使用軸承連接器的時機 軸承固定物會假定支援軸的零組件比軸更為剛性,且可視為固定至接地。當此假設無效而必須納入支撐零件的彈性時,則不應使用軸承連接器公式來模擬連接。您不僅需要建構軸,也需要建構基座。

    在以下所示的範例中,軸承連接器是定義在軸的圓柱分割面及基座的球形面之間。