應(yīng)力集中問題的考察--倒斜角情況

在機(jī)械零件中,經(jīng)常使用倒斜角的情況,那么,有限元軟件能夠?qū)Υ颂幍膽?yīng)力進(jìn)行正確計(jì)算嗎?

我們使用了一個(gè)例子如下。該軸是一個(gè)階梯軸,在截面變化處有一個(gè)45度的斜角。該軸的左端面固定,而右端面施加1MPa的分布拉伸載荷,現(xiàn)在我們考察軸肩處的應(yīng)力情況。

圖片1.png

(1)單元尺寸5mm.得到的有限元模型如下

圖片2.png

計(jì)算的應(yīng)力云圖如下

圖片3.png

可見,軸肩拐角處應(yīng)力是1.33MPa.

(2)單元尺寸2mm.得到的有限元模型如下

圖片4.png

計(jì)算的應(yīng)力云圖如下

圖片5.png

可見,軸肩拐角處應(yīng)力是1.82MPa.增幅為37%。

(3)單元尺寸2mm.在該應(yīng)力最大點(diǎn)加密網(wǎng)格第1次,得到的有限元模型如下

圖片6.png

計(jì)算的應(yīng)力云圖如下

圖片7.png

可見,軸肩拐角處應(yīng)力是2.33MPa.增幅為28%。

(4)單元尺寸2mm.在該應(yīng)力最大點(diǎn)加密網(wǎng)格第2次,得到的有限元模型如下

圖片8.png

計(jì)算的應(yīng)力云圖如下

圖片9.png

可見,軸肩拐角處應(yīng)力是3.73MPa.增幅為60%。

(5)單元尺寸2mm.在該應(yīng)力最大點(diǎn)加密網(wǎng)格第3次,得到的有限元模型如下

圖片10.png

計(jì)算的應(yīng)力云圖如下

圖片11.png

可見,軸肩拐角處應(yīng)力是7.6MPa.增幅為104%。

(6)單元尺寸2mm.在該應(yīng)力最大點(diǎn)加密網(wǎng)格第4次,得到的有限元模型如下

圖片12.png

計(jì)算的應(yīng)力云圖如下

圖片13.png

可見,軸肩拐角處應(yīng)力是21.81MPa.增幅為187%。

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