【正文】 廣泛用于核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、汽車交通、生物醫(yī)學(xué)、水利，日用家電等一般工業(yè)以及科學(xué)研究。該軟件可在大多數(shù)計(jì)算機(jī)及操作系統(tǒng)中運(yùn)行，從PC到工作站到巨型計(jì)算機(jī)，ANSYS文件在其所有的產(chǎn)品系列和工作平臺(tái)上均兼容。ANSYS多物理場(chǎng)耦合的功能，允許在同一模型上進(jìn)行各式各樣的耦合計(jì)算成本，如：熱結(jié)構(gòu)耦合、磁結(jié)構(gòu)耦合以及點(diǎn)磁流體熱耦合，在PC上生成的模型同樣可運(yùn)行于巨型機(jī)上，這樣確保了ANSYS對(duì)多領(lǐng)域多變工程問題的求解。ANSYS功能很多：結(jié)構(gòu)分析，包括經(jīng)理分析、模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析、特征屈曲分析、專項(xiàng)分析；ANSYS熱分析，包括相變、內(nèi)熱源、熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射；ANSYS電磁學(xué)分析，包括靜磁場(chǎng)分析、交變磁場(chǎng)分析、瞬態(tài)磁場(chǎng)分析、電廠分析、高頻電磁場(chǎng)分析；ANSYS流體分析，包括CFD、聲學(xué)分析，容器內(nèi)流體分析、流體動(dòng)力學(xué)耦合分析；ANSYS耦合場(chǎng)分析。在軸零件的分析中，我主要使用了結(jié)構(gòu)分析中的模態(tài)分析，這種分析計(jì)算線性結(jié)構(gòu)的自振頻率及振型，譜分析時(shí)模態(tài)分析的擴(kuò)展，用于計(jì)算由隨機(jī)振動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和應(yīng)變（也叫做響應(yīng)譜分析）。 workbench概述Workbench是ANSYS公司開發(fā)的新一代協(xié)同仿真環(huán)境。相比于以前的ANSYS軟件，Workbench具有很多優(yōu)點(diǎn)：集設(shè)計(jì)、仿真、優(yōu)化、網(wǎng)格變形等功能與一體你，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行項(xiàng)目協(xié)調(diào)管理；具有復(fù)制裝配件接觸關(guān)系的自動(dòng)識(shí)別功能；可以對(duì)復(fù)雜的幾何模型進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分；支持幾乎所有ANSYS的有限元分析功能；自帶可定制的工程材料數(shù)據(jù)庫(kù)，方便操作者進(jìn)行編輯、應(yīng)用。[14]這里以低速軸的分析來介紹有限元分析的具體方法，其他零件的分析方法與之類似。（1）啟動(dòng)ANSYSworkbench。然后插入模態(tài)分析的模塊，方法是雙擊model即可。如圖41。圖41 打開model模塊（2）定義材料屬性，雙擊Engineering Data，進(jìn)入材料屬性定義界面，由于我使用的材料不是軟件自帶的材料，所以需要自己手動(dòng)添并賦予其密度，彈性模量和泊松比。如圖42所示。定義完畢后再回到之前的項(xiàng)目管理界面。圖42 定義材料屬性（3）導(dǎo)入幾何模型。首先需要明確，要把proe軟件繪制的模型導(dǎo)入ANSYS，需要把模型保存為igs類型。具體導(dǎo)入方法為右擊Geometry，選擇路徑，確定即可。（4）進(jìn)入分析過程。鼠標(biāo)右鍵單擊model，選擇edit，就進(jìn)入一個(gè)分析頁(yè)面。接下來我們需要對(duì)左邊的項(xiàng)目樹進(jìn)行一系列操作，來進(jìn)一步進(jìn)行分析。 。單擊Geometry下 的part項(xiàng)目，將之前我們創(chuàng)建的材料分配零件。 。單擊mesh按鈕，然后選中整個(gè)零件，之后單擊左邊下方的Apply按鈕，同時(shí)我們?cè)趀lement size一欄中設(shè)置網(wǎng)格尺寸，然后我們單擊在mesh下的preview size對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行預(yù)覽。如圖43所示。圖43 網(wǎng)格劃分。首先在左邊的樹形大綱中選擇model，之后在零件中選擇要添加邊界條件的面。這里我們可以把軸承看做是剛性約束，所以我們右擊選擇的面，插入一個(gè)固定約束就可以。如圖44所示。同時(shí)我們要設(shè)置模態(tài)數(shù)，具體做法是單擊model下的analysis setting，我這里定義模態(tài)數(shù)為10。圖44 添加約束條件。選擇solution，右擊鼠標(biāo)選擇inset，deformation，total，導(dǎo)航樹中出現(xiàn)total deformation，然后我們?cè)O(shè)置需要查看的振型階數(shù)，最后單擊solve即可查看結(jié)果。見圖45,46,47,48[15]圖45 一階振型圖46 二階振型圖47 三階振型圖48 軸的各階固有頻率另外兩根軸的分析過程同上。本章簡(jiǎn)單介紹了ANSYS軟件以及Workbench仿真環(huán)境。然后以高速軸為例，詳細(xì)介紹了模態(tài)分析的具體方法。在分析時(shí)，我們?cè)O(shè)定階數(shù)為10階，重點(diǎn)查看了前3階的振型，確定所設(shè)計(jì)的軸的頻率特性是滿足要求的。5總結(jié)齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的一個(gè)核心部件，其性能好壞直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電過程的穩(wěn)定性和效率。如果齒輪箱發(fā)生故障，將會(huì)給風(fēng)電廠帶來很大損失，甚至威脅人身安全。所以，必須保證齒輪箱的質(zhì)量，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作性能，保證風(fēng)機(jī)運(yùn)作的可靠性。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)與分析，本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外的風(fēng)電發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，確定齒輪箱的設(shè)計(jì)參數(shù)，然后在Pro/Engineer中對(duì)每個(gè)零件建模并裝配，最后在ANSYS中對(duì)重要零件進(jìn)行模態(tài)分析，得到其頻率特征并查看振型。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)了一下幾點(diǎn)：，并通過計(jì)算確定了齒輪箱設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。，加深對(duì)參數(shù)化建模的了解，并掌握了齒輪建模過程，尤其是漸開線的創(chuàng)建。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我閱讀了很多書籍，學(xué)習(xí)了很多新的知識(shí)，更重要的是懂得了如可獨(dú)立分析和學(xué)習(xí)，知道了在遇到問題時(shí)候該如何去解決。這些對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作中一定會(huì)有極大的用處。參考文獻(xiàn)[1] [J]．全球科技經(jīng)濟(jì)嘹望，2004，15(7):51—55．[2] 周超，朱烷秋，魏杰，周令康，[J].能源研究與信息,2012，2:65—79[3] 張永蓮. 概論風(fēng)力發(fā)電發(fā)展與現(xiàn)狀分析[J].民營(yíng)科技,2012，10:6676[4] [J].新能源,1995,7: 1923[5] 李俊峰等．2008年世界風(fēng)電發(fā)展回顧與展望[J]．中國(guó)科技投資，2009,3:64—70[6] 廖順寶,劉凱,李澤輝．中國(guó)風(fēng)能資源空間分布的估算[J]．地球信息科學(xué)，2008，10(5):551556．[7] 周超,朱烷秋,魏杰,周令康,[J].能源研究與信息,2012,2: 6975[8] 孫恒，陳作模，[M].北京：高等教育出版社，.[9] 陳曉楠，[M].北京：科學(xué)出版社，.[10] Heege A, Radovcic Y, Betran J, et al．Fatigue Load Computation of Wind Turbine Gearboxes by Coupled Structural Mechanism and Aerodynamic Analysis[J]．DEWI Magazine， 2006，2( 28) : 6168．[11] 田為軍，[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，.[12] 和青芳，王立波，[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，.[13] 孟飛，槐創(chuàng)鋒，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[14] 陸爽，孫明禮，丁金福， [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[15] Workbench數(shù)值模擬技術(shù)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，.致謝經(jīng)過兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)和研究，畢業(yè)設(shè)計(jì)的大部分任務(wù)已經(jīng)完成，隨之而來的，大學(xué)生活也接近尾聲。這段時(shí)間可以說是我大學(xué)生涯最有意義的生活之一，這是我真正意義上獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)，不像以前的課程設(shè)計(jì)，有人一起，可以參考別人的。這些日子里，我獨(dú)立研究課題，閱讀相關(guān)書籍，摸索軟件的使用方法。遇到不懂的問題，我不像過去那樣請(qǐng)同學(xué)幫忙，而是獨(dú)立解決，并最終完成任務(wù)。這段時(shí)間我深切體會(huì)到遇到問題，解決問題，完成任務(wù)的喜悅。當(dāng)然，我更意識(shí)到自己知識(shí)的匱乏，真的是書到用時(shí)方恨少。兩個(gè)多月畢設(shè)的日子里，我得到很多人的幫助。尤其是我的導(dǎo)師向玲老師，我能完成任務(wù)，和向老師悉心的教導(dǎo)，認(rèn)真的檢閱以及寶貴的建議密不可分。另外不少同學(xué)，學(xué)長(zhǎng)也給了我很多幫助。這里我真誠(chéng)的向他們說一聲謝謝！畢設(shè)中我參考了很多書籍和論文，沒有這些我是不可能完成任務(wù)的，所以這里我也向這些作者致以最崇高的額敬意！最后，特別感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)期間所有關(guān)心我的人，正是他們的支持和幫助，我才能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。