膜片是承受多種載荷的,如扭轉(zhuǎn)載荷,離心載荷,軸向位移引起的載荷,角不對(duì)中引起的載荷等。在用有限元分析其強(qiáng)度時(shí)要涉及到平面應(yīng)力、薄板的彎曲及角不對(duì)中的間題。角不對(duì)中要把它化為薄板的彎曲間題,然后還要區(qū)分靜應(yīng)力和交變應(yīng)力,再列出強(qiáng)度條件。還有振動(dòng)頻率約束,在此用傳遞矩陣來分析該系統(tǒng)的軸向、橫向固有頻率。在優(yōu)化過程中經(jīng)常要進(jìn)行大量有限元分析,振動(dòng)特性分析,因此要很好地解決有限元的前置處理、自動(dòng)分單元、自動(dòng)分節(jié)點(diǎn)、自動(dòng)分載荷等問題和完全自動(dòng)化,否則是不能進(jìn)行的。
單元?jiǎng)澐帧⒐?jié)點(diǎn)編排和載荷移置的自動(dòng)化
將膜片根據(jù)其特征分成若干子塊,而各子塊的節(jié)點(diǎn)又表示成膜片內(nèi)徑、外徑,螺栓所在位置圓直徑和螺拴的直徑的函數(shù)關(guān)系,每個(gè)子塊的節(jié)點(diǎn)隨變量的改變而變化。然后再將各子塊自動(dòng)分成K個(gè)單元,h值越大,單元?jiǎng)澐衷蕉唷⒃矫?反之單元?jiǎng)澐衷缴佟8鶕?jù)需要取K值或節(jié)點(diǎn)編號(hào),在編寫計(jì)算機(jī)軟件時(shí),節(jié)點(diǎn)號(hào)的編排是根據(jù)各個(gè)單元節(jié)點(diǎn)號(hào)最大差值最小,使剛度矩陣帶寬最小為原則,自動(dòng)優(yōu)化編排單元節(jié)點(diǎn)號(hào).各單元載荷的移置,每個(gè)單元所承受的載荷種類和大小是不相同的,有線載荷,體積載荷,集中載荷等,各種載荷將分別等效到各單元相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上。
膜片的有限元自動(dòng)劃分,自動(dòng)分節(jié)點(diǎn),自動(dòng)分載荷,節(jié)省了有限元分析的時(shí)間,提高了分析的速度和計(jì)算效率,為進(jìn)行外形優(yōu)化設(shè)計(jì),奠定了可靠的基礎(chǔ)。
這種聯(lián)軸器最大的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:在扭轉(zhuǎn)方向具有很大的剛度,以傳遞很大的扭矩;而在軸向具有很大的柔度,以適應(yīng)大的軸向變形和角向變形,減少所引起的支反力。因此優(yōu)化的目標(biāo)是軸向剛度最小,在保證膜片的強(qiáng)度剛度條件下,其它幾何尺寸約束情況下,發(fā)揮出這類聯(lián)軸器的最佳性能,也就是性能最好。