一种轴承的振动特性分析方法

摘要

本申请提出一种轴承的振动特性分析方法，包括：在三维绘图软件中建立轴承滚动体的分体模型，在三维绘图软件中建立轴承的实体模型；将实体模型在有限元仿真软件中定义并建立装配体；在有限元仿真软件中对装配体进行子结构计算并获得多个柔性体；将多个柔性体在动力学仿真软件中定义并建立动力学模型；在动力学仿真软件中对动力学模型进行计算并获得动力学模型的固有频率；根据固有频率判断轴承的共振风险，采用上述技术方案后，本申请和相关技术相比所具有的优点是：能够准确的仿真出轴承的运行状态，从而根据仿真结果排查轴承的共振风险，使轴承在设计阶段即能及时的避免振动、噪声问题，有效提高轴承的质量。

权利要求

1.一种轴承的振动特性分析方法，其特征在于，包括：

在三维绘图软件中建立轴承滚动体的分体模型；

在所述三维绘图软件中建立所述轴承的实体模型；

将所述实体模型在有限元仿真软件中定义并建立装配体；

在所述有限元仿真软件中对所述装配体进行子结构计算并获得多个柔性体；

将多个所述柔性体在动力学仿真软件中定义并建立动力学模型；

在所述动力学仿真软件中对所述动力学模型进行计算并获得所述动力学模型的固有频率；

根据所述固有频率判断所述轴承的共振风险；

其中，所述轴承包括：内圈、外圈、所述滚动体和保持架，所述滚动体设置在所述内圈与所述外圈之间，所述保持架设置在所述内圈与所述外圈之间，所述滚动体设置在所述保持架内，所述内圈连接有轮毂，所述外圈连接有机架，所述内圈和所述外圈均包括：多个第一螺栓，所述外圈与所述机架通过多个第二螺栓连接，所述第一螺栓和所述第二螺栓上均设置有法兰，所述内圈和所述外圈上设置有用于所述滚动体导向的滚道，所述内圈和所述外圈上设置有用于向所述内圈与所述外圈之间输入润滑油的润滑通道，所述在三维绘图软件中建立所述轴承的实体模型包括：在三维绘图软件中根据所述内圈、所述外圈、所述保持架、所述轮毂、所述机架、所述第一螺栓、所述第二螺栓、所述法兰、所述滚道和所述润滑通道的几何信息分别建立分体模型；

在所述三维绘图软件中根据所述内圈、所述外圈、所述滚动体、所述保持架、所述轮毂、所述机架、所述第一螺栓、所述第二螺栓、所述法兰、所述滚道和所述润滑通道之间的配合信息将多个所述分体模型装配成所述实体模型；

所述将所述实体模型在有限元仿真软件中定义并建立装配体包括：将多个所述分体模型输入所述有限元仿真软件；

在所述有限元仿真软件中根据所述内圈、所述外圈、所述滚动体、所述保持架、所述轮毂、所述机架、所述第一螺栓、所述第二螺栓、所述法兰、所述滚道和所述润滑通道的材料信息分别定义多个所述分体模型；

在所述有限元仿真软件中根据所述实体模型将多个所述分体模型装配成所述装配体，并根据时间对所述滚动体进行实时检测，以进行所述滚动体与所述内圈、所述外圈及所述保持架之间接触面的更新；

在建立装配体后，所述振动特性分析方法还包括：

在所述有限元仿真软件中对多个所述分体模型进行网格划分，所述内圈和所述外圈的分体模型采用六面体单元为主，四面体单元为辅的划分方式，所述滚动体的分体模型采用六面体单元的划分方式，所述保持架的分体模型采用四面体单元的划分方式，在所述内圈与所述滚动体之间、所述外圈与所述滚动体之间、所述内圈与所述轮毂之间、所述外圈与所述机架之间、与所述第一螺栓对应的螺栓孔以及与所述第二螺栓对应的螺栓孔进行网格加密，在所述滚动体中心进行网格加密；

在所述有限元仿真软件中将所述机架的分体模型定义为固定模型；

在所述有限元仿真软件中定义多个所述分体模型的重力载荷；

在所述有限元仿真软件中定义所述轮毂分体模型的输入载荷；

在所述有限元仿真软件中进行计算并获得所述装配体的应力应变数据和疲劳损耗数据；

所述在所述有限元仿真软件中对所述装配体进行子结构计算并获得多个柔性体包括：在所述有限元仿真软件中删除所述轮毂、所述机架、所述第一螺栓、所述第二螺栓和所述法兰的分体模型；

在所述有限元仿真软件中根据所述内圈与所述轮毂的配合信息定义所述内圈的分体模型；

在所述有限元仿真软件中根据所述外圈与所述机架的配合信息定义所述外圈的分体模型；

在所述有限元仿真软件中对所述内圈、所述外圈、所述滚动体和所述保持架分别进行子结构计算，并获得多个所述柔性体；

所述将多个所述柔性体在动力学仿真软件中定义并建立动力学模型包括：将多个所述柔性体输入所述动力学仿真软件；

在所述动力学仿真软件中根据所述滚动体与所述内圈、所述外圈及所述保持架的配合信息定义多个所述柔性体的力元；

在所述动力学仿真软件中根据所述装配体将多个所述柔性体装配成动力学模型。

2.根据权利要求1所述的轴承的振动特性分析方法，其特征在于，若所述应力应变数据和所述疲劳损耗数据超过设定阈值，则在三维绘图软件中修改所述实体模型；

若所述应力应变数据和所述疲劳损耗数据未超过设定阈值，则在所述有限元仿真软件中对所述装配体进行子结构计算并获得多个柔性体。

3.根据权利要求1或2所述的轴承的振动特性分析方法，其特征在于，所述在所述动力学仿真软件中对所述动力学模型进行计算并获得所述动力学模型的固有频率包括：在所述动力学仿真软件中进行预处理计算并获得所述动力学模型在时域内的振动响应数据；

根据所述振动响应数据判断动力学模型是否动态平衡；

若所述动力学模型动态平衡，则在所述动力学仿真软件中进行模态计算，以获得所述动力学模型的固有频率。

说明书

一种轴承的振动特性分析方法

技术领域

[0001] 本申请涉及电数字数据处理技术领域，尤其涉及一种轴承的振动特性分析方法。

背景技术

[0002] 轴承是当代机械设备中一种重要零部件，其主要功能是支撑机械旋转体，降低机械旋转体运动过程中的摩擦系数，并保证机械旋转体的回转精度，其中，轴承应用在风力发电机组中时，风力发电机组的主轴承将风轮所捕获的能量传递至齿轮箱或发电机，同时主轴承也起到支撑风轮的重要作用。

[0003] 风力发电机组的主轴承承受载荷强度高，载荷环境复杂，同时承受环境腐蚀等不利影响，因此，在大型主轴承国产化的过程中，有必要在设计阶段对主轴承进行尽可能详细的校核与分析，确保各项性能指标满足要求。然而，对主轴承进行详细建模以分析其振动特性的方法依然缺失，导致主轴承的质量无法保证。

发明内容

[0004] 本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

[0005] 为此，本申请的目的在于提出一种轴承的振动特性分析方法。

[0006] 为达到上述目的，本申请提出一种轴承的振动特性分析方法，包括：在三维绘图软件中建立轴承滚动体的分体模型；在所述三维绘图软件中建立所述轴承的实体模型；将所述实体模型在有限元仿真软件中定义并建立装配体；在所述有限元仿真软件中对所述装配体进行子结构计算并获得多个柔性体；将多个所述柔性体在动力学仿真软件中定义并建立动力学模型；在所述动力学仿真软件中对所述动力学模型进行计算并获得所述动力学模型的固有频率；根据所述固有频率判断所述轴承的共振风险。

[0007] 所述轴承包括：内圈、外圈、所述滚动体和保持架，所述滚动体设置在所述内圈与所述外圈之间，所述保持架设置在所述内圈与所述外圈之间，所述滚动体设置在所述保持架内，所述在三维绘图软件中建立所述轴承的实体模型包括：在三维绘图软件中根据所述内圈、所述外圈和所述保持架的几何信息分别建立分体模型；在所述三维绘图软件中根据所述内圈、所述外圈、所述滚动体和所述保持架之间的配合信息将多个所述分体模型装配成所述实体模型。

[0008] 所述内圈连接有轮毂，所述外圈连接有机架，所述在三维绘图软件中建立所述轴承的实体模型还包括：在三维绘图软件中根据所述轮毂和所述机架的几何信息分别建立分体模型；在三维绘图软件中根据所述内圈、所述外圈、所述滚动体、所述保持架、所述轮毂和所述机架之间的配合信息将多个所述分体模型装配成所述实体模型。

[0009] 所述内圈和所述外圈均包括：多个第一螺栓，所述外圈与所述机架通过多个第二螺栓连接，所述在三维绘图软件中建立所述轴承的实体模型还包括：在三维绘图软件中根据所述第一螺栓和所述第二螺栓的几何信息分别建立分体模型；在三维绘图软件中根据所述内圈、所述外圈、所述滚动体、所述保持架、所述轮毂、所述机架、所述第一螺栓和所述第二螺栓之间的配合信息将多个所述分体模型装配成所述实体模型。

[0010] 所述将所述实体模型在有限元仿真软件中定义并建立装配体包括：将多个所述分体模型输入所述有限元仿真软件；在所述有限元仿真软件中根据所述内圈、所述外圈、所述滚动体、所述保持架、所述轮毂、所述机架、所述第一螺栓和所述第二螺栓的材料信息分别定义多个所述分体模型；在所述有限元仿真软件中根据所述实体模型将多个所述分体模型装配成所述装配体。

[0011] 在建立装配体后，所述振动特性分析方法还包括：在所述有限元仿真软件中对多个所述分体模型进行网格划分；在所述有限元仿真软件中将所述机架的分体模型定义为固定模型；在所述有限元仿真软件中定义多个所述分体模型的重力载荷；在所述有限元仿真软件中定义所述轮毂分体模型的输入载荷；在所述有限元仿真软件中进行计算并获得所述装配体的应力应变数据和疲劳损耗数据。

[0012] 若所述应力应变数据和所述疲劳损耗数据超过设定阈值，则在三维绘图软件中修改所述实体模型；若所述应力应变数据和所述疲劳损耗数据未超过设定阈值，则在所述有限元仿真软件中对所述装配体进行子结构计算并获得多个柔性体。

[0013] 所述在所述有限元仿真软件中对所述装配体进行子结构计算并获得多个柔性体包括：在所述有限元仿真软件中删除所述轮毂、所述机架、所述第一螺栓和所述第二螺栓的分体模型；在所述有限元仿真软件中根据所述内圈与所述轮毂的配合信息定义所述内圈的分体模型；在所述有限元仿真软件中根据所述外圈与所述机架的配合信息定义所述外圈的分体模型；在所述有限元仿真软件中对所述内圈、所述外圈、所述滚动体和所述保持架分别进行子结构计算，并获得多个所述柔性体。

[0014] 所述将多个所述柔性体在动力学仿真软件中定义并建立动力学模型包括：将多个所述柔性体输入所述动力学仿真软件；在所述动力学仿真软件中根据所述滚动体与所述内圈、所述外圈及所述保持架的配合信息定义多个所述柔性体的力元；在所述动力学仿真软件中根据所述装配体将多个所述柔性体装配成动力学模型。

[0015] 所述在所述动力学仿真软件中对所述动力学模型进行计算并获得所述动力学模型的固有频率包括：在所述动力学仿真软件中进行预处理计算并获得所述动力学模型在时域内的振动响应数据；根据所述振动响应数据判断动力学模型是否动态平衡；若所述动力学模型动态平衡，则在所述动力学仿真软件中进行模态计算，以获得所述动力学模型的固有频率。

[0016] 采用上述技术方案后，本申请和相关技术相比所具有的优点是：

[0017] 通过实体模型、装配体及动力学模型的依次建立，能够准确的仿真出轴承的运行状态，从而根据仿真结果排查轴承的共振风险，使轴承在设计阶段即能及时的避免振动、噪声问题，有效提高轴承的质量。

[0018] 本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

[0019] 本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0020] 图1是本申请一实施例提出的一种轴承的振动特性分析方法的流程示意图。

具体实施方式

[0021] 下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

[0022] 如图1所示，本申请实施例提出一种轴承的振动特性分析方法，包括：

[0023] S1：在三维绘图软件中建立轴承滚动体的分体模型；

[0024] S2：在三维绘图软件中建立轴承的实体模型；

[0025] S3：将实体模型在有限元仿真软件中定义并建立装配体；

[0026] S4：在有限元仿真软件中对装配体进行子结构计算并获得多个柔性体；

[0027] S5：将多个柔性体在动力学仿真软件中定义并建立动力学模型；

[0028] S6：在动力学仿真软件中对动力学模型进行计算并获得动力学模型的固有频率；

[0029] S7：根据固有频率判断轴承的共振风险。

[0030] 可以理解的是，通过实体模型、装配体及动力学模型的依次建立，能够准确的仿真出轴承的运行状态，从而根据仿真结果排查轴承的共振风险，使轴承在设计阶段即能及时的避免振动、噪声问题，有效提高轴承的质量。

[0031] 在一些实施例中，在三维绘图软件中根据滚动体的几何信息建立分体模型。

[0032] 在一些实施例中，轴承包括：内圈、外圈、滚动体和保持架，滚动体设置在内圈与外圈之间，保持架设置在内圈与外圈之间，滚动体设置在保持架内，S2：在三维绘图软件中建立轴承的实体模型包括：

[0033] S21：在三维绘图软件中根据内圈、外圈和保持架的几何信息分别建立分体模型；

[0034] S22：在三维绘图软件中根据内圈、外圈、滚动体和保持架之间的配合信息将多个分体模型装配成实体模型。

[0035] 可以理解的是，将轴承的内圈、外圈、滚动体和保持架分别建模，从而提高实体模型的设计精度，进而保证最终的仿真精度，有效提高了轴承的质量。

[0036] 在一些实施例中，内圈和外圈在建立分体模型时，其上还设置有用于滚动体导向的滚道，通过滚道的设置，有效提高了实体模型的设计精度，进而保证最终的仿真精度，有效提高了轴承的质量。

[0037] 在一些实施例中，外圈和内圈在建立分体模型时，其上还设置有用于向内圈与外圈之间输入润滑油的润滑通道，通过润滑通道的设置，有效提高了实体模型的设计精度，进而保证最终的仿真精度，有效提高了轴承的质量。

[0038] 在一些实施例中，内圈、外圈、滚动体和保持架在建立分体模型时，部分分体模型上还设置有用于分散应力的倒角结构，通过倒角结构的设置，有效提高了实体模型的设计精度，进而保证最终的仿真精度，有效提高了轴承的质量。

[0039] 在一些实施例中，三维绘图软件可为CAD（Computer‑Aided‑Drafting）制图软件、SolidWorks制图软件等，在三维绘图软件建立实体模型后，将各个分体模型分别转换为step格式的文件或igs格式的文件，以供有限元仿真软件使用。

[0040] 需要说明的是，内圈、外圈、滚动体和保持架的几何信息是指内圈、外圈、滚动体和保持架的外形尺寸；内圈、外圈、滚动体和保持架之间的配合信息是指内圈、外圈、滚动体和保持架之间的相对位置、接触面积、连接方式等。

[0041] 其中，内圈、外圈和保持架均有独特的几何形状，而滚动体的几何形状一致，可以重复导入装配，以提高实体模型的建立效率。

[0042] 在一些实施例中，内圈连接有轮毂，外圈连接有机架，S2：在三维绘图软件中建立轴承的实体模型还包括：

[0043] S23：在三维绘图软件中根据轮毂和机架的几何信息分别建立分体模型；

[0044] S24：在三维绘图软件中根据内圈、外圈、滚动体、保持架、轮毂和机架之间的配合信息将多个分体模型装配成实体模型。

[0045] 可以理解的是，轴承在运行中，其并非是一个单独的个体，因此将轮毂和机架同时进行建模，能够提高实体模型的设计精度，进而保证最终的仿真精度，有效提高了轴承的质量。

[0046] 需要说明的是，内圈和外圈可为分片式结构，也可为整体式结构，其中，当内圈和外圈为分片式结构时，内圈和外圈均通过多个螺栓连接而成，因此，在一些实施例中，内圈和外圈均包括：多个第一螺栓，外圈与机架通过多个第二螺栓连接，S2：在三维绘图软件中建立轴承的实体模型还包括：

[0047] S25：在三维绘图软件中根据第一螺栓和第二螺栓的几何信息分别建立分体模型；

[0048] S26：在三维绘图软件中根据内圈、外圈、滚动体、保持架、轮毂、机架、第一螺栓和第二螺栓之间的配合信息将多个分体模型装配成实体模型。

[0049] 可以理解的是，将第一螺栓和第二螺栓同时进行建模，能够提高实体模型的设计精度，进而保证最终的仿真精度，有效提高了轴承的质量。

[0050] 在一些实施例中，在第一螺栓和第二螺栓进行建模时，还对第一螺栓和第二螺栓对应的法兰进行建模，以提高实体模型的设计精度，进而保证最终的仿真精度，有效提高了轴承的质量。

[0051] 需要说明的是，在实体模型建立完成后，应检查各部件之间是否存在干涉，结构是否合理，在保证实体模型无问题后再执行S3。

[0052] 在一些实施例中，S3：将实体模型在有限元仿真软件中定义并建立装配体包括：

[0053] S31：将多个分体模型输入有限元仿真软件；

[0054] S32：在有限元仿真软件中根据内圈、外圈、滚动体、保持架、轮毂、机架、第一螺栓和第二螺栓的材料信息分别定义多个分体模型；

[0055] S33：在有限元仿真软件中根据实体模型将多个分体模型装配成装配体。

[0056] 可以理解的是，通过有限元仿真软件将实体模型进一步设计成装配体，以便于动力学仿真软件对轴承的运行进行仿真，从而根据仿真结果排查轴承的共振风险，以保证轴承的质量。

[0057] 需要说明的是，轴承的材料信息包括铸件材料和钢材料，在一些实施例中，轮毂、法兰等定义为铸铁材料，内圈、外圈、滚动体、第一螺栓等定义为钢材料或渗碳钢材料。

[0058] 在实体模型建立时，轴承各部件之间的配合信息已经被定义，因此在将多个分体模型装配成装配体时以实体模型为根据即可，其中，多个分体模型装配成装配体时还应注意轴承各部件之间的约束关系，例如：第一螺栓和第二螺栓的分体模型中，其与接触区域进行刚性绑定，其端点与接触区域的相对位置与实际应完全相同；滚动体与内圈、外圈和保持架只存在接触约束，且由于滚动体需持续滚动，因此需要根据时间对滚动体进行实时检测，以进行滚动体与内圈、外圈及保持架之间接触面的更新。

[0059] 在一些实施例中，有限元仿真软件可为ABAQUS 软件，step格式的文件或igs格式的文件导入有限元仿真软件后，根据有限元仿真软件的提示对各个分体模型的几何信息进行适当调整，以避免出现因几何信息未完善导致后续计算出错的问题。

[0060] 在一些实施例中，在建立装配体后，振动特性分析方法还包括：

[0061] S34：在有限元仿真软件中对多个分体模型进行网格划分；

[0062] S35：在有限元仿真软件中将机架的分体模型定义为固定模型；

[0063] S36：在有限元仿真软件中定义多个分体模型的重力载荷；

[0064] S37：在有限元仿真软件中定义轮毂分体模型的输入载荷；

[0065] S38：在有限元仿真软件中进行计算并获得装配体的应力应变数据和疲劳损耗数据。

[0066] 可以理解的是，通过有限元仿真软件对轴承的仿真，还能够获得轴承的应力应变数据和疲劳损耗数据，进而获得轴承的结构强度，使轴承在设计阶段即能及时的避免结构变形问题，有效提高轴承的质量；

[0067] 机架在实际使用当中为固定结构，因此将机架的分体模型定义为固定模型，从而提高了整体的仿真精度；

[0068] 轮毂作为外部输入，将输入载荷定义在轮毂的分体模型上，从而提高了整体的的仿真精度。

[0069] 在一些实施例中，输入载荷定义在轮毂分体模型的中心处。

[0070] 在一些实施例中，对分体模型进行网格划分时，内圈和外圈的分体模型采用六面体单元为主，四面体单元为辅的划分方式，滚动体的分体模型采用六面体单元的划分方式，保持架的分体模型采用四面体单元的划分方式。

[0071] 其中，在内圈与滚动体之间、外圈与滚动体之间、内圈与轮毂之间、外圈与机架之间、与第一螺栓对应的螺栓孔以及与第二螺栓对应的螺栓孔等位置处进行网格加密，在滚动体中心进行网格加密。

[0072] 在一些实施例中，若应力应变数据和疲劳损耗数据超过设定阈值，则在三维绘图软件中修改实体模型；若应力应变数据和疲劳损耗数据未超过设定阈值，则在有限元仿真软件中对装配体进行子结构计算并获得多个柔性体。

[0073] 可以理解的是，通过应力应变数据及疲劳损耗数据与设定阈值的分别对比，实现对轴承结构强度的判断，保证设计人员能够及时发现轴承的结构问题并进行调整，不仅提高了轴承的质量,而且还提高了对轴承的分析效率。

[0074] 需要说明的是，设定阈值可根据实际需要进行设置，在此不作限制。

[0075] 在一些实施例中，S4：在有限元仿真软件中对装配体进行子结构计算并获得多个柔性体包括：

[0076] S41：在有限元仿真软件中删除轮毂、机架、第一螺栓和第二螺栓的分体模型；

[0077] S42：在有限元仿真软件中根据内圈与轮毂的配合信息定义内圈的分体模型；

[0078] S43：在有限元仿真软件中根据外圈与机架的配合信息定义外圈的分体模型；

[0079] S44：在有限元仿真软件中对内圈、外圈、滚动体和保持架分别进行子结构计算，并获得多个柔性体。

[0080] 可以理解的是，通过轮毂、机架、第一螺栓和第二螺栓分体模型的删除，以及内圈和外圈的定义，在保证仿真精度的同时减少了参与仿真的模型数量，有效提高了动力学仿真软件的计算效率和计算精度。

[0081] 需要说明的是，在定义内圈和外圈的分体模型时，还应考虑到第一螺栓和第二螺栓。

[0082] 在一些实施例中，动力学仿真软件可为SIMPACK软件，在有限元仿真软件中进行子结构计算后，获得的柔性体为inp格式的文件与sim格式的文件，将inp格式的文件与sim格式的文件导入SIMPACK软件中的fbi格式文件生成器，检查数据完整性后将inp格式的文件与sim格式的文件转换为fbi格式的文件，将fbi格式的文件导入SIMPACK软件中进行建模即可。

[0083] 在一些实施例中，S5：将多个柔性体在动力学仿真软件中定义并建立动力学模型包括：

[0084] S51：将多个柔性体输入动力学仿真软件；

[0085] S52：在动力学仿真软件中根据滚动体与内圈、外圈及保持架的配合信息定义多个柔性体的力元；

[0086] S53：在动力学仿真软件中根据装配体将多个柔性体装配成动力学模型。

[0087] 可以理解的是，由于动力学仿真软件无法建立滚动体的模型，因此通过定义力元使各个柔性体之间形成约束，使动力学模型更接近于实际的轴承，从而提高仿真精度，保证轴承的质量。

[0088] 需要说明的是，在动力学模型装配完成后，SIMPACK软件会根据设定的模型情况得到整体的动力学方程，如下：

[0089]

[0090] 其中，p为部件的位移，T是角度转换矩阵，M是系统质量矩阵，f为系统外力矩阵，G为约束矩阵，g和b均代表运动学约束，v为速度，c为动力学状态，s为运动学状态，t为时间，u为外界输入，λ为约束力。

[0091] 在一些实施例中，S6：在动力学仿真软件中对动力学模型进行计算并获得动力学模型的固有频率包括：

[0092] S61：在动力学仿真软件中进行预处理计算并获得动力学模型在时域内的振动响应数据；

[0093] S62：根据振动响应数据判断动力学模型是否动态平衡；

[0094] S63：若动力学模型动态平衡，则在动力学仿真软件中进行模态计算，以获得动力学模型的固有频率。

[0095] 可以理解的是，根据振动响应数据判断动力学模型是否动态平衡，并在动力学模型动态平衡后进行固有频率的计算，有效提高了固有频率的计算精度，保证最终得到准确的仿真结构，有效提高了轴承的质量。

[0096] 需要说明的是，柔性体的动力学表现符合以下动力学方程，动力学仿真软件在模型预处理的过程中根据该动力学方程进行参量的计算，得到整体在时域内的振动响应数据：

[0097]

[0098] 其中r为柔性体节点的位移，t为时间，u为柔性体形变带来的位移，c为柔性体运动带来的位移，A为坐标转换矩阵，用于将全局坐标系转为惯性坐标系。

[0099] 进行模态计算时，首先通过线性化动力学方程计算出系统矩阵A，然后通过如下公式计算固有频率：

[0100]

[0101] A为系统矩阵，λ为矩阵A的特征根。f0,i为无阻尼自然频率，fd,i为阻尼自然频率，Di为自然阻尼率。

[0102] 在一些实施例中，将固有频率与动力学仿真软件中施加的激励频率对比，制作坎贝尔图，若固有频率与激励频率存在交点，则判断轴承具有共振风险，需要在三维绘图软件中修改实体模型，并重新进行轴承振动特性的分析。

[0103] 需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0104] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

[0105] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0106] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。