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      沖壓轉子是旋轉沖壓發動機的核心部件，如何實現對沖壓轉子在不同運動狀態下的強度分析則極為必要。一般來說，靜力學分析能夠保證一個機構可以承受一定的穩定載荷，但當機構受到運動載荷時，就需要對其進行動力學分析。
      常見的分析軟件主要是機械系統動力學分析軟件ADAMS和有限元分析軟件ANSYS。然而這兩種軟件也各有其局限性：前者分析對象以剛性體模型為主，后者以柔性體模型為主。實際上，把機構當作剛性系統來處理，分析時不考慮其變形情況，這在大多數情況下可以滿足要求，而在一些需要考慮構件變形的特殊情況下，完全把模型當作剛性系統來處理時就不能達到精度要求了，必須把模型的部分構件當成可以產生變形的柔性體來處理。
      對于旋轉沖壓發動機的核心部件—沖壓轉子而言，應該考慮其變形情況，因為這直接影響到氣體的流速、流向、壓力等問題，從而影響了旋轉沖壓發動機的轉速及效率。因此，為得到沖壓轉子的考慮變形情況在內的動態載荷，避免在有限元分析中考慮邊界條件的麻煩，也為使得計算結果具有實時性，更具有參考價值，本研究將ANSYS與ADAMS兩個軟件結合使用，充分利用兩者的優點及兩種軟件間數據傳輸的便利，完成沖壓轉子的有限元分析。為了判斷得到影響沖壓轉子強度的主要因素，本研究首先分析了沖壓轉子在僅受機械載荷時的應力分布情況，在此基礎上完成了其機械-氣動-熱力耦合分析。
      在盡可能保留原有結構形式的基礎上，對沖壓轉子的結構進行必要的簡化，并選取鋁合金作為沖壓轉子的材料，其彈性模量2.1Xe5，泊松比0.33，密度7850kg/m3，建立沖壓轉子的有限元模型如圖所示。通過ANSYS對沖壓轉子進行模態分析，得到包含零件材料、節點、單元和模態信息的模態中型文件。同時，本研究采用Solidworks作為建模工具，完成旋轉沖壓發動機機械系統模型的建立，采用Parasolid格式導入到ADAMS中用以形成旋轉沖壓發動機機械系統虛擬樣機，如圖所示，再將在ANSYS中生成的模態中性文件導入到ADAMS中，生成柔性沖壓轉子，并替換剛性沖壓轉子。通過動力學仿真得到旋轉沖壓發動機在完成加速-勻速-減速一個工作循環過程中的動態載荷，并將其以FEAloads形式導出，為后續的有限元分析作以準備。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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