實例篇:進氣歧管冷熱交換時的墊片分析


今天這個例子帶來的是冷熱交換時的墊片密封性能分析,用到的實例是一個簡化的進氣歧管以及端蓋,如下圖

0-0.png


整個分析的過程中要考慮螺栓的預加載、卸載,整體模型進氣、出氣的溫度變化,以及墊片非線性在受壓、釋放過程中的變化,比較復雜,相關工況說明如下

分析步

1

2

3

4

5

6

溫度(℃)

20

20

150

-40

20

20

螺栓狀態

預緊

維持

維持

維持

維持

卸載

氣壓(MPa)

/

/

0.678

0.678

/

/


用到的材料
gasket的壓力-閉合曲線如下圖

0-3.png


整個動態展示是這樣的

gg.gif


為了更好的完成這個分析,我們先進行一個二維gasket的簡單壓縮分析

gg2.gif


1 中間夾層gasket分析

1.1 建模說明

1.1

之后賦予簡單的steel材料屬性——截面屬性

對于gasket的夾板,材料定義如下

1-2

選取截面屬性的時候,other——gasket,其余默認

1-3

1.2 加載分析

對于分析步,采用非線性分析步,初始步長取0.01,共兩個分析步

step-1中對steel上板施加強制位移1step-2中恢復

1-4.png


1.3結果分析

最后得到的結果如下

1-5.png


1-6.png


2 進氣歧管分析

2.1 導入模型,劃分網格

2-1.png


2-2.png


2-3.png


2-4.png


在這里,劃分網格的方法有很多,也可以到專業的畫網格軟件(如hypermesh)中進行前處理之后導入

2.2賦予相關屬性

這里的材料與之前的類似,可以借用

2.3 建立分析步

合計6個分析步,每個初始步長取0.01

2.4 接觸定義

2-5.png


對于接觸的surface-surface定義還是有些技巧的

首先采用small sliding,設置初始間隙1e-5

其次tie螺栓底部時要將position tolerance設為模型指定值(這里的間隙為1),同時不要調整初始位置

3-1.png


3-2.png


2.5 加載定義

2-6.png


對于約束,底部固定,對稱面施加對稱約束

2-7.png


2-8.png


對于預定義場的溫度,變化如下

2-9.png


2.6 計算求解

最后,放一個墊片的應力變化云圖

gg3.gif


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