ANSYS与ABAQUS比较之实例5---过盈配合问题的接触分析
2016-09-17 16:36阅读:17,898
本篇博文是一个过盈配合问题的接触分析,用于模拟机械装配过程中压入式装配过程。本篇是用ABAQUS做的,后面会有两篇分别用ANSYS,SOLIDWORKS/SIMULATION对该例子做分析。
【问题描述】
如图所示的三个零件,红色的称为压头,白色的称为内圈,青色的称为底座,内圈和底座之间有0.07mm的过盈,现在压头上往下加力压,下压57mm,要求下压过程中米塞斯应力的变化过程。
已知条件如下:
(1)两个零件及压头的几何尺寸均已知。(具体尺寸见下面的草图部分)
(2)压头刚性,内圈和底座均为钢材,弹性模量210MPA,泊松比0.3
(3)接触处:压头与内圈之间是无摩擦的;内圈和底座之间是有摩擦的,摩擦系数为0.2.
【张建华《ABAQUS基础入门与案例精通》,电子工业出版社,2012】
【问题分析】
(1)分析类型。虽然有一个明显的位移下压,但是由于速度缓慢,不考虑加速度效应,从而使用静力学分析。
(2)非线性考虑。接触非线性:两处接触,要做接触分析;几何非线性:大位移,要打开大变形开关;材料为线性。
(3)几何建模。由于是轴对称模型,使用轴对称。内圈和底座为变形体,而压头为刚体。为了保证收敛,一开始就让内圈伸入到底座3mm。此外,为了免去装配时调整装配位置的麻烦,首先创建一个草图,在该草图中创建压头,内圈和底座的剖面,保证初始的装配位置,然后使用该草图分别创建三个部件。
(4)边界条件。底座的底边没有Y位移;为保证计算收敛,压头两次下移,第一次0.001mm,第二次到57mm.
【分析过程】
1.
【问题描述】
如图所示的三个零件,红色的称为压头,白色的称为内圈,青色的称为底座,内圈和底座之间有0.07mm的过盈,现在压头上往下加力压,下压57mm,要求下压过程中米塞斯应力的变化过程。
已知条件如下:
(1)两个零件及压头的几何尺寸均已知。(具体尺寸见下面的草图部分)
(2)压头刚性,内圈和底座均为钢材,弹性模量210MPA,泊松比0.3
(3)接触处:压头与内圈之间是无摩擦的;内圈和底座之间是有摩擦的,摩擦系数为0.2.
【张建华《ABAQUS基础入门与案例精通》,电子工业出版社,2012】
【问题分析】
(1)分析类型。虽然有一个明显的位移下压,但是由于速度缓慢,不考虑加速度效应,从而使用静力学分析。
(2)非线性考虑。接触非线性:两处接触,要做接触分析;几何非线性:大位移,要打开大变形开关;材料为线性。
(3)几何建模。由于是轴对称模型,使用轴对称。内圈和底座为变形体,而压头为刚体。为了保证收敛,一开始就让内圈伸入到底座3mm。此外,为了免去装配时调整装配位置的麻烦,首先创建一个草图,在该草图中创建压头,内圈和底座的剖面,保证初始的装配位置,然后使用该草图分别创建三个部件。
(4)边界条件。底座的底边没有Y位移;为保证计算收敛,压头两次下移,第一次0.001mm,第二次到57mm.
【分析过程】
1.