動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀撓性接頭結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析
案例概括
分析某型號(hào)陀螺接頭在斷電運(yùn)輸條件下結(jié)構(gòu)功能的完好性。參照國(guó)軍標(biāo)關(guān)于武器系統(tǒng)地面運(yùn)輸環(huán)境的規(guī)定,重點(diǎn)分析陀螺的動(dòng)力學(xué)特性和在規(guī)定運(yùn)輸條件下的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng),從而判斷陀螺在典型運(yùn)輸環(huán)境下結(jié)構(gòu)功能性能精度的完好性,同時(shí)給出壽命估算。
項(xiàng)目挑戰(zhàn)
1.陀螺儀是精密儀器,對(duì)精度的要求很高。細(xì)頸決定接頭的剛度,該部位厚度僅0.035mm,精確模擬非常重要。如何合理離散化?
2.撓性接頭是彈性支撐結(jié)構(gòu),陀螺的慣性主要來(lái)源于與接頭連接的轉(zhuǎn)子部分。轉(zhuǎn)子如何模擬?
3.結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析與阻尼關(guān)系密切,尤其是隨機(jī)振動(dòng)分析對(duì)阻尼異常敏感。阻尼如何確定?
4.隨機(jī)疲勞壽命如何預(yù)測(cè)?
解決方案
1.模型分割,細(xì)頸局部網(wǎng)格細(xì)化。
2.綁定接觸或者M(jìn)PC技術(shù)實(shí)現(xiàn)細(xì)化網(wǎng)格區(qū)域與粗網(wǎng)格區(qū)域的網(wǎng)格裝配。
3.轉(zhuǎn)子部分等效為具有同等質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的質(zhì)量點(diǎn),和外圈通過(guò)剛性梁連接。
4.基于實(shí)測(cè)隨機(jī)響應(yīng)進(jìn)行阻尼標(biāo)定,確定合理阻尼值。
5.基于隨機(jī)振動(dòng)分析的統(tǒng)計(jì)應(yīng)力值以及統(tǒng)計(jì)平均頻率,應(yīng)用Steinberg應(yīng)力分布三區(qū)間法和Miner線性損傷累積定律,確定隨機(jī)疲勞壽命。
用戶價(jià)值
1.仿真結(jié)果直接用于驗(yàn)證客戶產(chǎn)品可靠性。
2.計(jì)算結(jié)果表明:在給定半正弦波沖擊載荷作用下陀螺會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力,在X向加速度幅值超過(guò)120g時(shí)會(huì)進(jìn)入塑性屈服。其它給定載荷工況(線隨機(jī)、角沖擊、角隨機(jī))產(chǎn)生應(yīng)力較小,不會(huì)產(chǎn)生塑性和疲勞。
3.計(jì)算達(dá)到了客戶的預(yù)期,不久后客戶針對(duì)加工誤差控制有關(guān)的參數(shù)敏感性和優(yōu)化分析就同一產(chǎn)品立項(xiàng)并主動(dòng)找我們進(jìn)行了咨詢計(jì)算。