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有限元分析的基本步骤[30]如下：
①结构离散化。在ANSYS中三文立体模型可以用假向的线或者面划分为四面体或者751面体集合，有限元之间的相互作用仅仅由节点之间传递。
②单元分析。实际连续体被划分网格之后，对于每个网格施加位移函数，按照弹性流体力学建立热能平衡方程，经过迭代运算得到等效节点作用力。
③整体分析。要保证施加的刚度矩阵收敛，平衡方程是非奇异的。
有限元分析软件里常用的有ANSYS、MSC、ADINA、ABAQUS。ANSYS是综合分析热、流体、电磁、声学的有限元商用分析软件，可以说是当前最主要的FEA程序软件。
ANSYS热分析的基本原理是把研究对象按照要求划分为有限个单元，加载初始边界条件，根据能量守恒定律建立不同节点处的热平衡方程组，依次迭代计算出各节点温度。利用ANSYS对齿轮温度场进行模拟仿真，无需对齿轮本体温度分布作任何假设，就可以高效地计算齿轮的本体温度场。
1.4 研究内容
本文主要依靠传热学、材料力学、机械设计原理、有限元分析方面的相关理论知识，计算出啮合面滑动摩擦产生的热流量，在Solidworks机械设计软件中搭建符合要求的啮合齿轮对，使用Matlab simulink分别在定风速和变风速下仿真模拟，以期得到实际情况下的齿轮转速和扭转力矩，最后在ANSYS APDL或Workbench环境下实现热力学分析，并与经典赫兹摩擦公式、圣文南定律等相关理论得出的计算结果进行比较分析。
本文的主要研究内容如下：
1. 掌握ANSYS热力学有限元分析软件；
2. 掌握风电齿轮箱的运作规律和内部结构，了解轮齿摩擦产热的基本原理；
3. 基于ANSYS建立风电齿轮箱的几何模型，划分网格，施加载荷；
4. 分析轮齿在平稳风况和变风况下的轮齿摩擦生热过程，归纳在典型风况下的齿轮箱发热规律。
2 风机齿轮箱结构及有限元划分
2.1 引言
要对风电齿轮箱实现热分析，首先要了解风机齿轮箱的结构,在Solidworks建模软件里搭建三文模型，并在Ansys Workbench中实现有限元划分（即网格化）。
2.2 风机齿轮箱结构
齿轮箱作为一种变速传动设备，在交通运输、工业生产、冶金挖掘方面运用广泛，而风电齿轮箱除了要满足一般机械传动的要求，还要考虑传动比、能量传输效率、结构紧凑、散热受力等方面的问题，在整个Solidworks简化模型中处于核心位置
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