3D Elastic Parts - FEA_Integration

작성자
y2kmusa
작성일
2019-08-30 09:01
조회
89

FEA-통합



MESYS 샤프트 연산 또는 샤프트시스템 연산에서 더욱 정교한 시스템 강성(stiffness) 연산을 위해 FEA 기반의 '3D-탄성부품(3D-Elastic Parts)' 옵션을 사용할 수 있습니다. 샤프트, 하우징, 플래닛캐리어 또는 기어바디 등이 3D 탄성부품으로 고려될 수 있으며, 샤프트와 하우징의 탄성 변형은 베어링 링의 탄성 변형으로 고려될 수 있습니다. 3D 탄성부품은 일단 정적 또는 선택적 모달 reduction 후 부하 케이스에 따른  연산 시간이 작아집니다. 다음과 같은 기능을 갖습니다:
  • STEP 또는 Nastran-mesh로 샤프트,하우징,플래닛캐리어 불러오기
  • 샤프트 및 플래닛캐리어의 파라메트릭 정의
  • 선형 또는 quadratic shape 함수를 사용하여 소프트웨어 내에서 hexahadral dominant 또는 thetrahedral 메싱
  • 파트 당 하나의 온도를 정의 가능. 열변형 고려.
  • 회전 샤프트 및 플래닛캐리어의 원심팽창의 선택적 고려.
  • 무게(weight) 고려
  • Static reduction 및 선택적 model reduction
  • 접촉시 베어링 링의 탄성 변형
  • 기어 바디의 탄성 변형
  • 3D 탄성부품의 경계조건 정의
  • 3D 탄성부품의 힘 정의
  • reduction points의 변위 출력
  • reduction points의 강성 연산
  • 변형 형상 디스플레이
  • 고유진동수의 3D 애니메이션 또는 모델 reduction 및 고유진동수 연산을 위한 하모닉 응답



탄성 플래닛캐리어

플래닛캐리어의 탄성변형은 기어의 하중분포에 영향을 미치므로 tooth trace 보정 설계시 고려되어야 합니다. 플래닛 요동은 베어링 하중과 비틀림 강성에 영향을 미칩니다. 단순화된 중공축 사용 보다는 정확한 도형 사용으로 변형이 보다 정확히 결정될 수 있습니다.

탄성 플래닛캐리어를 갖는 유성기어단

플래닛캐리어 변형

플래닛캐리어는 CAD 모델을 불러오거나 또는 파라메트릭 방식으로 정의할 수 있습니다. 파라메트릭 플래닛캐리어로는 4 가지 기본형이 있습니다:

기본 타입의 파라메트릭 플래닛캐리어





탄성 하우징

탄성하우징 사용은 정적 연산 및 고유진동수에서 지지체 강성을 더 정확히 고려할 수 있습니다. 고유진동수에 대한 영향이 정적 변형에 대한 영향보다 훨씬 큽니다.

STEP 파일로 불러온 기어박스하우징

탄성 하우징을 갖는 스핀들테스트 스탠드





탄성 베어링 링

탄성 베어링 링은 풍력발전용 터빈과 같은 대형 베어링에서 고려될 수 있습니다:

탄성 베어링 링을 갖는 탄성 파트

다른 예로써, 추가 하중 없는 외륜과 하우징 사이에 간섭을 갖는 휠 베어링 및 피스톤-로드 입니다.

외륜과 하우징 사이에 간섭을 갖는 휠베어링의 하중분포

압력 및 장력을 받는 탄성베어링을 갖는 피스톤-로드





탄성 기어바디

기어 바디의 탄성 변형은 기어 접촉에서의 하중 분포 및 전체 강성에 영향을 미칩니다. 아래 예와 같은  헬리컬 기어는 축방향으로 변형될 수 있습니다:

탄성 기어바디 헬리컬기어

유성기어단의 경우 탄성기어바디와 탄성베어링 링의 조합이 가능합니다:

3D-탄성 플래닛, 링 및 캐리어를 갖는 유성기어단