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静力学接触分析
如图所示,这个模型由四个部分组成,A 区域受到一个垂直向下的力100N,B 区域被完
全固定,管状工件与夹具之间摩擦系数为0.4,其余各接触面的摩擦系数为0.1;此外还要
施加螺栓(螺丝直径6mm)预紧力3000N,管状工件的材料为铜合金,其余为结构钢;在静
力学分析的条件下,保证螺杆不会失效。
A
B
提示:
1、 接触区的网格划分尽量细化;
2 、 要施加螺栓预紧力就需要对模型进行处理,做出一个切片(如下图);
3、 接触区的设置也极为重要。
分析流程:
1、 导入几何模型(做切片处理);
a、前处理
2 、 添加材料属性,定义材料;
3、 划分网格(接触区的网格划分尽量细化);
4 、 施加载荷和约束(预紧力的施加);
b 、求解
5、 求解(在重要零件或截面查看位移、应力);
6、 查看结果,得出结论;
c、后处理
7、 检验结果的正确性。
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解题步骤:
1、导入模型:打开workbench ,双击static structural,右键单击A3 栏(即geometry )选择
import geometry,导入Pipe Clamp.x_t 模型,确定单位mm ;
2 、切片处理:双击A3 栏,进入Pipe Clamp.x_t 模型,如图1 所示,新建坐标系(C 面),
冻结模型(tools freeze ),在C 面处生成切片(create slice ),再将螺栓的两个solid 通过
from new part 生成一个solid;
C
图1 螺栓切片处理
3、添加材料:返回到unsaved project-workbench 界面,双击A2 栏(即engineering data ),
双击outline filter 界面的A3 栏(即general materials ),添加材料铜合金(即copper alloy );
4 、定义材料:双击A4 栏(即model ),将管状工件的assignment 设置为copper alloy,其他
材料均为structural steel;
5、划分网格:单击mesh ,在其下拉菜单中选择preview surface mesh ,产生如图2 所示相对
粗糙的四面体网格,展开明细栏中的statistics 项目,检查模型节点输与单元数;
图2 划分网格(粗糙)
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图3 statistics 项目
6、网格细分:选择装配图中的接触面,如图4 所示,点击鼠标右键选择insertrefinement ,
点击preview surface mesh ,观察其网格变化,并检查模型节点输与单元数,如图5、6
所示; 此为第一种方法
点击鼠标右键选择insert contact sizing,选择接触面和单元大小此为第二种方法
管状工件外表面
夹具内表面
螺栓外表面
螺帽内表面
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