请教有限元分析问题
各位大佬,有一有限元问题需求求助,求解的目标是柔轮的输出法兰上的应变(周向曲线),谢谢!三维模型:谐波减速器的机械装配体,有钢轮、柔轮、波发生器和轴承(交叉滚子以及薄壁轴承);
有限元模型:已经去特征化,将薄壁轴承按照尺寸加到柔轮上,按照实际工况安装好;
模拟要求:(钢轮固定、柔轮输出形式)实际工况是钢轮固定、柔轮输出端固定,给波发生器加载(加载值按照减速比换算过来)。
目前方法:钢轮固定,柔轮加扭矩负载,波发生器加转角负载(位移负载),在波发生器旋转小角度的时候,求解值发生振荡,旋转大角度,如30°,计算结果(柔轮输出法兰处)的应变值开始稳定。
现在建议(个人觉得有问题):按照实际工况加载计算。
个人理解,小变形计算有限元是将整体离散化,然后给出刚度矩阵,进行求解,没有迭代过程。
谐波减速器属于大变形,按照钢轮固定,柔轮加扭矩负载,波发生器加转角负载(位移负载)的加载方式,震动一个小角度后会稳定,是因为之后平衡了,不需要迭代了。
谐波减速器静载荷下,由于发生大变形,装配体也会发生边界条件变化,这是求解需要多次迭代。
敬请大佬指点,看看有无疏漏或者错误。
大变形的结构,许多都不适合拿有限元解,主要就是准确性不高,因为网格本身变化很大 ,有限元需要计算过程中假设网格变化不大,换个说法也可以说不适合拿有限元直接解,需要把大变形划分成许多小块解,就是“逐一解”,可这些小单元最终需要组合到一起,其总体计算精度依然不高,
我是走过手拉网格进行差分的时代,很容易理解这个问题,就是你差分设定好了以后,加载,网格自身剧烈变化,这怎么谈结果?需要反复迭代,一大堆假设,最终就偏离设计计算的原始思路了,
玩怎么玩这种东西,就是拆出来一个一个单元玩,比如揉轮圈变形很大,单独想办法算他,再算齿形部分,再想办法算轮圈与齿根结合部位的问题 ,总之没有妥善办法。
这些软件都是禁运的,也摸不到,你得去那些公司 ,才能明白他们怎么办?他们是计算与实验互相验证,粗算一个数据,跑实验,中期想办法测内应力 ,再跑,跑出结论性数据,修正计算模型,随后藏起来了,哈哈,
我明白这个过程,也未必有办法,这是国情,不要死抠有限元计算,有限元分析本身就是有局限的,超过边界,大钮就没有大用途了 楼主搞谐波减速机研发的?是负责结构设计还是只负责有限元仿真? 这属于非线性,属于几何非线性,还有有材料非线性,边界非线性,几何非线又分大变形,大位移,大旋转,都在一套计算里面,拉格朗日,每一步非线性是解非线性方程,固定值还是牛顿法迭代,线性小变形就没有这个迭代,如你所说一个刚度矩阵结束,商业软件还有一套迭代套在上面那就是时间迭代,你认为是在解静态问题,软件是用假动态解静态,给个假质量,假阻尼,是有时间步长,所以是有每个时间步长迭代里有解非线性方程的迭代。所谓的震荡应该是解常微分的震荡,不是解非线性的时候发生,解非线性要么就收敛了,要么就爆了,不会看见震荡。你设定了非线性,就是按非线性迭代矩阵解从都到尾,即使是小变形。都是一样的网格离散,赋予的刚度矩阵不同,问题可能出在时间步长,固定步长,初始小变形一步太大就过去了,在后期变形变缓,那个步长就合适了,所以稳了。可以试试加大材料质量和阻尼使动作变缓,或减小时间步长。也可能是动边界造成的,没算过,没经验。 2266998 发表于 2026-8-6 23:37
大变形的结构,许多都不适合拿有限元解,主要就是准确性不高,因为网格本身变化很大 ,有限元需要计算过程 ...
我做计算的时候,那时候只有小变形的假设,离散后高刚度矩阵,然后再计算。那时候没有柔性的大变形计算,因为当时有前提假设,都是小变形,变形不影响原有的力学关系。
现在不知道有没有迭代算法,是不是有柔性计算了。经费比较紧张的时候,实验很难搞起来。 其实还有一个问题,我们装配谐波减速器的时候,比如把柔轮安装到波发生器上,这是一个大变形。这个变形,在有限元里面,是一步到位的,还是迭代的?
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