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正文內(nèi)容

非線(xiàn)性有限元分析論文專(zhuān)用夾具的有限元分析-預(yù)覽頁(yè)

 

【正文】 (3) 夾具三個(gè)方位的徑向塊主要是在徑向約束輪轂的位移,所以要對(duì)其施加300N的預(yù)緊力,用 字母 G、 H、 I表示。夾 具體的接觸 部位 較多 ,所有 接觸 設(shè)置成綁定接觸 ,并采用增強(qiáng)的拉格朗日算法作為接觸算法進(jìn)行仿真。 ANSYS Workbench 有限元分析軟件具有強(qiáng)大的非線(xiàn)性分析能力。為了建立能夠符合實(shí)際情況的有限元模型,所以要綜合考慮網(wǎng)格的數(shù)量、質(zhì)量、疏密、分界面和分界點(diǎn)、布局、單元階次、位移協(xié)調(diào)性、節(jié)點(diǎn)和單元編號(hào)等因素。 仿真前處理 輪轂立車(chē)一序夾具的材料統(tǒng)一設(shè)置成鋼,其彈性模量為 ? ,泊松比為。 (3) 后處理模塊,是將計(jì)算結(jié)果 以圖表、曲線(xiàn)等形式顯示或輸出。 ANSYS Workbench軟件 的工程虛擬仿真技術(shù)能夠整合結(jié)構(gòu)參數(shù)、流體參數(shù)、電場(chǎng)參數(shù)、磁場(chǎng)參數(shù)、聲場(chǎng)參數(shù)于一體,也能更好的與多數(shù) CAD軟件接口適應(yīng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與交換。 第 2 章 夾具結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析 2 第 2 章 夾具 結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析 引言 靜力學(xué)分析是指用來(lái)計(jì)算不隨時(shí)間變化的載荷或者隨時(shí)間變化很緩慢近似可以認(rèn)為不變化的載荷作用在結(jié)構(gòu)上的位移、應(yīng)力和應(yīng)變 [3]。modal analysis。 其次,針對(duì)原夾具徑向定位設(shè)計(jì)上的問(wèn)題,本文從夾具機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方面對(duì)原夾具的徑向定位方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)上述問(wèn)題,本文的主要研究?jī)?nèi)容如下: 首先,通過(guò)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中原夾具存在的問(wèn)題進(jìn)行深入剖析,并結(jié)合原夾具的結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì),找出原夾具設(shè)計(jì)上的主要問(wèn)題, 即徑向定位精度差和夾具與毛坯澆口干涉。 static analysis。本章將通過(guò) ANSYS Workbench軟件 中 的 有限元仿真模擬的方式對(duì)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行靜力學(xué)仿真和模態(tài)分析,靜力學(xué)分析能夠驗(yàn)證夾具材料是否安全,而模態(tài) 分析 能夠?yàn)閵A具的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)特性提供參考 [2]。 ANSYS Workbench就是在這種環(huán)境下誕生的有限元仿 真軟件。 (2) 分析模塊,主要是模擬多物理介質(zhì)的相互作用,具有靈敏度分析和優(yōu)化分析等的能力。由于本套夾具模型較為復(fù)雜,所以將 SolidWorks建立的三維模型直接導(dǎo)入到Design Modeler中。因此所劃分網(wǎng)格的形式將對(duì)有限元仿真分析的精度和規(guī)模直接產(chǎn)生影響。這種表面的非線(xiàn)性和邊界不定性使接觸問(wèn)題的求解成為一個(gè)反復(fù)迭代過(guò)程。 接觸問(wèn)題的分析屬于高度非線(xiàn)性, 求解時(shí)需要考慮其產(chǎn)生的 接觸穿透、接觸分離、剛體位移和結(jié)果不收斂等對(duì) 接觸面 不利的情況。 (2) 壓爪下方的三個(gè)端面塊在受到輪轂的作用力的同時(shí),還承受輪轂的重量,所以對(duì)三個(gè)端面塊施加集中力載荷,用 字母 A、 B、 C表示,大小為 816N。 夾具仿真結(jié)果的評(píng)價(jià)指標(biāo) (1) 材料強(qiáng)度的評(píng)價(jià) ANSYS Workbench 軟件 提供多種應(yīng)力準(zhǔn)則 , 主要的是米塞斯屈服準(zhǔn)則和屈雷斯加屈服準(zhǔn)則。等效應(yīng)力和主應(yīng)力的關(guān)系可以表示為: (21) 式中 —— 第一主應(yīng)力; —— 第二主應(yīng)力; —— 第三主應(yīng)力。 仿真結(jié)果分析 圖 23為夾具整體的等效應(yīng)力云圖,圖中數(shù)值單位均為 MPa,最大等效應(yīng)力發(fā)生在夾具的螺旋軸上,當(dāng)壓爪受到向上 的力時(shí),會(huì)引起螺旋軸與軸套直接的擠壓,最大值等效應(yīng)力 的 數(shù)值 ,由于這一數(shù)值 小 于 鋼材的 屈服 強(qiáng)度,所以 不會(huì)產(chǎn)生 強(qiáng)度失效的現(xiàn)象。 圖 26為螺旋軸位移云圖,圖中數(shù)值單位均為 mm,最大的位移量為 ,出現(xiàn)在螺旋軸的最頂端。圖 28是 螺栓的等效應(yīng)力云圖,圖中數(shù)值單位均為 MPa。 第 2 章 夾具結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析 8 圖 29 立車(chē)滑座拉板等效應(yīng)力云圖 第 3 章 夾具結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析 9 第 3 章 夾具結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析 引言 模 態(tài)分析技術(shù)廣泛應(yīng)用在設(shè)備的開(kāi)發(fā)和動(dòng)態(tài)特性等方面。模態(tài)分析屬于線(xiàn)性分析,即 僅能識(shí)別分析中的線(xiàn)性行為,對(duì)于所有的非線(xiàn)性行為都會(huì)被自動(dòng)忽略,并且把非線(xiàn)性單元強(qiáng)行當(dāng)作線(xiàn)性單元來(lái)處理。 夾具仿真結(jié)果的分析 由 ANSYS Workbench 分析計(jì)算可知,夾具在非工作狀態(tài)下前 10階固有頻率和振型結(jié)果,如表 31所示。由得到的靜力學(xué)分析結(jié)果可知,夾具整體的等效應(yīng)力值均小于材料的疲勞強(qiáng)度,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的
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