wyh 发表于 2013-9-27 15:18:35

联轴器分析(抛砖引玉)

刚做完一个联轴器分析,实际工程问题,分别用线性和非线性(接触)两种方法进行了计算。
问题描述:1,载荷,4340000N.mm
               2,CAD模型如下
               3,设计阶段未进行计算,试制后发现图示输出端(装配图中为紫色,引出为红色)变形。


wyh 发表于 2013-9-27 15:31:44

先用线性分析,可快速找到塑性变形发生的原因,
正确给定边界条件非常重要,本例边界条件如下图。
本例接触边界条件用位移约束代替,扭矩转化为力沿工件环向施加(柱坐标)

wyh 发表于 2013-9-27 15:41:49

线性分析结果如下图:
因为将接触问题简化为线性约束,约束处的结果严重失真,但是并不影响计算结果对工程问题的指导,不看失真处的结果就OK了,远离约束处的结果是可信的。
最大应力为900MPa,普通材质,当然会发生塑性变形

wyh 发表于 2013-9-27 15:54:44

线性优化,就是采用很原始的多方案对比(不好意思,基本功不扎实,没有钻研拓扑技术),将最大应力作为目标值,线性优化后的计算结果如下:
最大应力降到100MPa以下了,问题搞定。

wyh 发表于 2013-9-27 16:11:24

这样就完了?好像有点儿对不住CAE ENGINEER。
典型的接触问题,做个非线性分析吧?
输入端、输出端两个零件接触的应力云图如下

wyh 发表于 2013-9-27 16:12:20

输入端、输出端两个零件接触的应力云图如下

wyh 发表于 2013-9-27 16:15:07

为限制整体位移,应用了LINK单元,单元刚度取为无穷小,另外计算完成后需检查LINK单元的正反力,确保支反力也无穷小。

wyh 发表于 2013-9-27 16:20:26

接触状态下,联轴器输出端的应力云图
线性分析和非线性分析结果还算吻合

wyh 发表于 2013-9-27 16:46:25

几点体会(抛砖引玉):1,将线性问题简化为非线性问题,合理的约束 条件是获得合理解的关键
                      2,线性解法工作效率更高,以本案为例,线性解法半个小时可以搞定,非线性折腾了我2天,呵呵,大家都知道的:不收敛啊
                                 3,本案中,因施加的载荷为FORCE,添加辅助LINK单元限制整体位移,若载荷为位移,不必添加辅助单元

jiyenag 发表于 2016-8-23 16:23:18

点赞! 居然没人回复。
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