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

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

整個動態展示是這樣的

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

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1,step-2中恢復

1.3結果分析
最后得到的結果如下


2 進氣歧管分析
2.1 導入模型,劃分網格




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

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


2.5 加載定義

對于約束,底部固定,對稱面施加對稱約束


對于預定義場的溫度,變化如下

2.6 計算求解
最后,放一個墊片的應力變化云圖

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