柱塞與滑靴的簡單接觸仿真(一)

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一、介紹

這個仿真的目的起初是驗證SOLIDWORKS SIMULATION的求解性能。剛開始研究接觸分析這個領域,首先上手的第一個軟件就是SOLIDWORKS。貌似SW計算點面接觸(如小球放在平板上這種問題)需要更換接觸分析類型,如下圖:

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目前沒時間去研究幫助文檔,只做了兩個簡單的仿真,分別是滑靴凹孔和球頭直徑完全相等與不完全相等的情形,比較其求解速度。

二、仿真

(1)模型用SW建立,分兩個配置,滑靴孔直徑分別為25和26,球頭直徑25。

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(2)材料:ANSI 304鋼(可以隨意,且二者材料應不同,這里簡化了)。

(3)連結:模型中只有一個接觸面組,類型為無穿透,不勾選摩擦時相當于ANSYS中的no separation,可以手動指定面組的兩個面(自動探測一般不好使),如圖。

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(4)夾具:現在做這個仿真對滑靴底部采取固定幾何體,如果加入了斜盤與回程盤,那么約束變成了:滑靴底部與斜盤無穿透接觸,斜盤固定,回程盤與斜盤存在兩個接觸面,都是無穿透接觸,回程盤用一個虛擬軸幾何體約束。

(5)外部載荷:柱塞頂端的油壓,設置為21MPa。

(6)網格:選擇基于曲率的網格,精細度采用默認。

(7)求解:求解速度還是很快的,在我的筆記本上大約20s就算出了結果。

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三、結果

(1)應力:最大應力出現在柱塞球頸處,約95.5MPa。

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單獨觀察滑靴,最大應力79.8MPa。

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(2)應變

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這里分析都用爆炸視圖觀看,分離柱塞和球頭比較有利于觀察。

第二部分再探討滑靴凹孔直徑變化的情形。


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