Implementation of a finite element model for stress analysis of gear drives based on multi-point constraints

محققان چرخ دنده همیشه سعی می کنند راه حل مناسبی را برای به دست آوردن نتایج دقیق از تجزیه و تحلیل تنش دنده و هزینه های کم محاسبات پیدا کنند. هر دو عامل، دقت از یک طرف و هزینه کم محاسبات از سوی دیگر، معمولا در جهت مخالف قرار می گیرند. در این مقاله یک مدل عنصر محدود برای تحلیل استرس از درایوهای دنده ارائه شده است با هدف نهایی بدست آوردن نتایج دقیق در مورد تنش های تماس و خمش با هزینه محاسبات پایین تر از مدل های عنصر محدود که در آن پالایش مش مورد استفاده قرار نمی گیرد. مدل پیشنهادی محدود شده اجازه می دهد کل چرخه مش انجام شود و براساس استفاده از محدودیت های چند نقطه ای برای پالایش مش و استفاده از عناصر با تعداد کمی از نقاط ادغام است. مختصات گره به صورت محاسباتی و به صورت خودکار با استفاده از نظریه چرخ دنده تعیین می شود. تعدادی از نمونه های عددی برای درایو چرخ دنده ارائه شده است، اگرچه ایده های مشابه را می توان در انواع دیگر چرخ دنده ها استفاده کرد. نتایج دقیق حداکثر فشار تماس در طول چرخه مش با کاهش قابل توجهی از هزینه محاسبات به دست می آید، عمدتا به دلیل کاهش تعداد آزادی های آزمایشی که محدودیت های چند نقطه ای فراهم می کند، و نه از طریق استفاده از عناصر کاهش ادغام .