【讨论】夹具强度解析

Xeven

图示夹具,紧固环强度不够,实际生产中仅可使用1周左右就有塑性变形发生.需要寻找合适的形状以及适当的夹紧力.

Xeven

原理如下图,加载后紧固环变形涨开,卡紧外面的工件.

Xeven

各零件的3D数据如附件(总装图)

Xeven

初步解析结果如下:
现状的紧固环强度不够,改变形状后基本可以工作在弹性范围之内(原来孔径为3,更改为4(上)和5(下))
原因是因为更改后的形状刚性更差,易于变形,所以应力比较低.
请见下图(变形 mm,应力 kPa)
变形前的形状和变形后的形状都有表示,可能不太容易看清楚.

Xeven

上面的模型中使用了很简单的境界条件.禁固环下端径向强制变形0.35mm,上面高度方向被约束(本意是计算出约束反作用力,从而了解需要多少的拉紧力,现在发现这样的考虑方法好像有问题).
该装置由油缸驱动,拉力为560N,锁紧工件所需要的最小变形量为半径方向0.35mm.
  
实际的问题与现在的模型相比更复杂一些.需要用非线性功能.如果使用费线性功能,考虑到接触,需要设定各接触面的摩擦系数,可以取0.2左右的数值.
  
我想知道,
1.有没有简单的方法可以更好的模拟该模型,计算出应力以及最小所需的拉紧力.
2.如果必须用非线性功能求解,如何建立模型?(我的软件是NASTRAN FOR WINDOWS,不具有面面接触的功能)
  
希望大家能给我一些意见,谢谢大家.

Xeven

孔径更改后的零件数据