大家常說花錢如流水，其實真正如流水的是歲月。自己剋制點，錢還是能少花甚至不花的，但是歲月這條小溪，堵不住也截不住，無論你如何節省剋制不去使用它，它都會按照自己的步伐永遠前進，甚至一代人時間用盡了，歲月還會讓下一代人繼續蹉跎老去！
不知不覺間，喜歡的影視明星電視機上看不到了，不知不覺間，工作十年有餘了，不知不覺間，接觸有限元仿真快二十年了！仿真這個事並不是靠時間積累就能成為專家的。很多人工作時間雖然長，但是大部分時間都是機械重複工作，肯定有很多技術工程師也是過著類似的生活，至少身邊認識的人中，工作多年還是隻會基礎操作的人不在少數。
一.高端軸承設計仿真的現狀
十幾年下來，覺得有點技術含量，或者說還有點難度的技術點總結起來就兩個，一個是軸承仿真建模，一個是螺栓有限元疲勞計算。一個極限強度計算，一個疲勞強度計算。
最近幾年，國內的很多技術領域都取得了長足的進步，甚至很多領域都已經達到國際領先水平，但是不得不承認，高端軸承領域不管是設計還是生產，國內依然是弱項，很多高端大型軸承質量依然不如國外的好。這也造成國內軸承設計人才短缺，相對應的軸承仿真方法也相對較弱。任何工業國家，設計生產能力都必然有一個漫長的提升過程，我們當然也不例外。
使用動力學仿真軟件，模擬一個軸承，簡直簡單的不要不要的，一個簡單操作而已，但是針對靜強度中的軸承仿真，就沒這麼方便容易實現了。
最近各個有限元商業軟件新版本，也逐漸出現了簡單軸承的仿真模塊，雖然有的模擬的不精確，或者收斂性太差，亦或實現的操作方法太繁瑣，但是總歸能實現了，不用被領導責問
“這裡有個軸承你為什麼不建模？沒有軸承你這仿真肯定不準啊！”
當然，也可以使用動力學軟件進行仿真計算提取結果，然後把提取的反力結果放進有限元軟件中去計算，也是個不錯的方法。前提是，你會動力學軟件，並且時間足夠用於兩次建模計算。
有沒有一種方法，既精確，又不借助於動力學軟件，操作也不太難，收斂性又好的方法呢？當時是有的，該方法來源也是國外的諮詢機構，我們需要做的是消化吸收再利用，以便更好的服務於我們自己的工程項目。
ANSYS軟件進入國內很多年了，國外使用歷史更長一些，全世界無數的工程師再使用有限元計算軟件的過程中，總結了很多簡單有效的仿真方法，軸承仿真目前應用最廣的方法就是使用杆單元模擬軸承滾子或者滾珠，同時對軸承內外圈進行實體建模。
該方法得到國際認證機構的認可（其實來源也是國外的仿真諮詢機構），建模方法簡單易懂，計算過程易於收斂，計算結果也可靠，唯一的缺點就是建模過程稍微複雜一點，只要對軟件操作稍微熟悉的人，處理起來也完全沒有難度。
任何項目諮詢，都是價格昂貴且時間冗長的，但是反應到實際技術操作，可能就沒有這麼複雜難懂了，有些可能是很簡單的技巧性操作而已。
二.軸承仿真的四個小技巧
給大家分享幾個軸承仿真的小技巧，即使不做軸承仿真，仿真其他機械結構也可能用得到的。
1、軸承內外圈必須進行幾何清理，小螺栓孔，線孔，小結構等等一律去除！
2、可以把內外圈切分成兩個半圈，再合成一個Part，既不影響結構計算，還能更方便的觀察幾何特徵。
3、軸承內部結構應力分佈複雜， 而且是運動部件，建議有需求的學員嘗試切分簡化處理模型。
4、軸承內部杆單元也可以做一些分析，案例如下。
三.不同軸承仿真方式對風電機組主機架計算的影響
我們知道，主機架是風力發電機組中最關鍵和承載最複雜的部件之一，其良好的設計、可靠的質量和優越的性能是保證風電機組正常穩定運行的關鍵因素，是風力發電機組結構設計的重點和難點。
對類似的複雜結構部件，有限元法越來越多地應用於風機部件強度分析中。風電機組中的大部件損壞，很多部件都是與主機架連接的部件，如齒輪箱箱體，主軸承，力矩臂等，而這些部件的損傷，也是和主機架的安全性穩定性所相輔相成的，這也更說明了主機架安全穩定的重要性。
風電機組的主軸，其功能是將扭矩載荷傳遞給齒輪箱以及發電機，將其他載荷傳遞給支撐結構主機架。在實際風機故障中，主軸承損壞主要為滾子破損或保持架損壞，而對於主軸承損壞嚴重的情形下，主機架軸承安裝位置都不可避免的造成一定程度的損傷，甚至於需要重新返廠維修整機。
在設計和選用軸承的過程中，需要對軸承的性能和壽命進行分析，以便及時改進設計，合理選型，提高風力發電機組的可靠性，避免失效，降低成本。
我們知道軸承結構主要是雙排滾子軸承支撐結構。首先看一下主軸承的結構形式以及與主機架的安裝配合形式。如圖1為主軸承結構圖的橫切圖。軸承為內外兩環，內部滾子為帶錐度的近圓柱體，內外兩環之間設有保持架結構，主要為了保持滾子能均勻勻速滾動。
我採用三維有限元計算方法，按主機架的實際幾何特徵建立模型。以便計算所得的結果能較好反映實際問題，並能更詳細和準確地反映真實應力的分佈，得到不同位置的應力，從而為主機架的強度校核及改進主機架結構設計提供依據。
主機架材料一般是球墨鑄鐵，鑄造結構。採用三維軟件建立主機架的CAD模型，並在ANSYS模塊中進行有限元計算。使用的載荷是輪轂中心固定座標系載荷，主機架有限元計算模型有必要對連接過渡段和主機架的主軸承進行建模。
而在建模計算過程中分析發現，軸承建模方式的不同對主機架的應力計算結果有較大的影響，不同的工況相差5%至15%不等。
在有限元計算中，圓錐滾子軸承的模擬通常採用簡化滾子的方式，即保持軸承內圈的構造，將滾子用幾根受壓不受拉的杆單元替代，同時軸承內外圈採用solid187單元，這樣的簡化模擬出了軸承只傳遞壓力的特點。目前，國內外風電廠家基本使用的這種建模方式建立軸承模型用於主機架的強度計算分析。
兩種不同軸承模擬方法的主機架計算應力結果存在明顯的區別，使用沒有聯繫的杆單元計算出來的主機架應力值要大於使用有聯繫的杆單元的計算結果。
出現這種情況的主要原因，是由於主機架前端軸承安裝位置的整體剛度存在著巨大的差別，同時載荷在向主機架後端傳導時的作用方式也不存在差別。後者的作用方式，是在主機架前端圓環面端建立了相互聯繫，向後端傳導載荷時也更均布一些，所以應力分佈也更均勻一些。
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