基于SolidWorks Simulation的模拟整流子超速试验

整流子的超速试验为判定整流子性能的指标的重要方法之一，在产品的定型过程中有着重要作用，由于钩型特别是电木内部的钩型对超速试验的结果影响很大，而传统的是采用方法是，同时开发几个不同的钩型，制成成品后做物理判断其优劣，单是这样往往做成开发周期的增长和开发费用的增加;将物理试验转换成CAE模拟后，可以减少开发周期和开发成本。下面以某款插片整流子为例，详细的介绍一下仿真的整个过程。

　　1：背景资料

　　1.1 产品材质：

　　铜片：银铜

　　电木：电木粉

　　加强圈：Fiberglas

　　1.2 仿真要求：

　　模拟整流子在常温及200摄氏度时的15000转/分时的变形情况

　　2：仿真流程

　　模拟过程一般如下：简化模型、设置参数、求解、查看结果、分析总结等。

　　2.1 简化模型

　　由于整流子的片数较多，而且要求网格较小，如果做整体的模拟，耗费的时间太长，所以一般需要对模型进行简化：如下图

　　简化前 简化后

　　2.2 设置参数

　　A：设置材料参数：直接定义，如果内置的默认参数没有，就需要手动的输入了或从子定义材料库中选取。

　　B：设置接触关系：整体无穿透

　　C：设置约束关系(也叫夹具，固定、对称等)

　　D：设置载荷(主要是离心力和温度的热应力)

　　E：设置网格参数

　　设置样例如下图所示：

2.3 提交运算

　　设置完毕后，点运行，进行计算(SolidWorks Simulation是一款智能化很高的CAE软件，基本上设置完毕即可运算，很多过程都是自动化的。)

　　2.4 计算完成并分析结果

　　查看分析结果。填写试验报告。

　　3：仿真结果：

　　3.1 常温和200摄氏度下15000转/分时的结果对比

　　位移量：

　　在200摄氏度下15000转时 在常温下

　　温度对位移的影响比较严重。接近10倍。

　　安全系数：

　　在200摄氏度下15000转时 在常温下温度对整流子整体的性能影响很严重。常温下的安全系数为7，而200度时，则有可能有失效风险。