本案例圖文指導(dǎo)干涉配合與橡膠壓縮,并對(duì)典型錯(cuò)誤給出分析解決辦法。
問(wèn)題描述
頂部受壓縮載荷作用;
結(jié)構(gòu)形態(tài)如下圖所示。

材料信息
除橡膠套以外均以解析剛體模擬,橡膠以超彈性模擬。

工作目錄
選擇
File > Set Work Directory
設(shè)定工作目錄

幾何模組
單擊Open,從工作目錄選擇Bumper.cae并打開

屬性模組

裝配模組

裝配體的建模技巧就是用軟件的Sketch或者CAD將草圖之間的關(guān)系提前布局好,然后倒入草圖,使用草圖建模。
分析步模組
分析程序會(huì)選擇使用
Static, General
。共包含2個(gè)分析步,第一個(gè)分析步用于解決干涉配合問(wèn)題,第二個(gè)用于橡膠壓縮(兩個(gè)分析步有明顯不同的內(nèi)容,這也是劃分分析步的關(guān)鍵)

求解干涉配合和橡膠壓縮都需要設(shè)定合適的初始增量以及最大增量,默認(rèn)不足以解決問(wèn)題。官方推薦,一般的非線性初始增量大小可設(shè)置為0.1。稍微復(fù)雜一點(diǎn)的,可考慮設(shè)置0.05,難度很大的一般設(shè)置為0.01。都只是推薦值,可以自己嘗試調(diào)整。

求解干涉配合,這里推薦初始為0.01。

橡膠壓縮載荷步,增量設(shè)置推薦如上。
進(jìn)入歷程輸出請(qǐng)求管理器【History Output Requests Manager】編輯默認(rèn)的輸出請(qǐng)求(告訴軟件你想要什么結(jié)果),除了默認(rèn)的請(qǐng)求外,新增
如下歷程輸出:

上面的set為頂部壓縮部件的剛體參考點(diǎn),想要輸出它的位移與荷載的關(guān)系
在
Load
模組下,點(diǎn)擊
Create Boundary Condition
。初始條件下所有部件都是固定固定狀態(tài),剛體請(qǐng)對(duì)參考點(diǎn)施加位移約束

切換至
Load
模組,我們這里以位移的方式加載
。直接修改橡膠壓縮分析步中位移邊界條件即可:
交互模組
橡膠與周圍部件均是有限滑移面面接觸,摩擦系數(shù)取0.1。包括橡膠與上下底板以及與內(nèi)孔軸之間接觸關(guān)系,示例如下:

其中橡膠軸套內(nèi)孔與軸之間的干涉已經(jīng)在初始建模設(shè)定好,軟件會(huì)自動(dòng)識(shí)別,至于是否會(huì)以干涉狀態(tài)求解取決于你選擇的是哪一種接觸建模方法(接觸對(duì)與通用接觸)以及初始干涉的大小。

上圖是關(guān)于干涉配合的設(shè)定,我們告訴軟件請(qǐng)?jiān)诘谝粋€(gè)分析步激活干涉配合求解。
橡膠在壓縮中比較難以預(yù)測(cè)誰(shuí)與誰(shuí)接觸,其實(shí)要定義自接觸也是可以對(duì)應(yīng)定義接觸對(duì),只不過(guò)主從接觸都是自己。自接觸摩擦系數(shù)為0.08,定義在摩擦屬性里面(friction2)



關(guān)于穩(wěn)定的控制定義如下:

網(wǎng)格模組
切換至
Mesh
模組,注意網(wǎng)格劃分與單元分配是處在同一個(gè)模組下。網(wǎng)格不咋滴,將就著看下

使用的單元類型為CAX4RH。
分析任務(wù)
切換至
Job
模組,新建分析任務(wù),
直接提交即可。

求解失敗,使用軟件自己的GUI診斷模塊

一大堆問(wèn)題,軟件說(shuō)存在負(fù)特征值無(wú)法收斂。首先轉(zhuǎn)去分析步模塊,然后從從菜單欄【other】里面的通用求解控制里面進(jìn)行線性搜索設(shè)置,然后重新求解

可視化模組


首先從歷程輸出里面將我們自定義請(qǐng)求的輸出保存起來(lái),選中以后右鍵Save As。軟件里面多嘗試右鍵。按照如下設(shè)置,意思是將兩個(gè)曲線先存起來(lái),然后交換位置合并



觀察干涉分析可以僅僅激活第一個(gè)分析步

由于是軸對(duì)稱,直接做成3D視效查看。上面的網(wǎng)格很粗糙,如果做的很精細(xì)會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果?
網(wǎng)格做得越精細(xì)大概率越難以收斂,畸變更嚴(yán)重,但也不能為了收斂放任網(wǎng)格那么奔放,需要結(jié)合實(shí)際到底需不需要精細(xì)化網(wǎng)格。故意逃避必要的網(wǎng)格精細(xì)化處理,你那是作弊哦!