過盈配合的案例
基于hypermesh和lsdyna的過盈配合講解及過盈配合后扭矩的監測 ￥15
動圖中先計算過盈配合，接著施加一個強制旋轉速度，后處理查看接觸扭矩。
過盈配合在軸類配合分析中使用頻率很高。很多分析都要求知道在某個過盈量下能傳遞的扭矩。
這個貼子給大家詳細講解一下過盈配合的設置求解計算。
1.幾何模型和網格
幾何體按照實際尺寸建模，要求體
現出過盈量，網格使用六面體網格，尺寸在計算能力允許的范圍內盡可能小。
Ansys_過盈配合接觸設置
Ansys_過盈配合接觸設置
過盈配合在機械產品的裝配中使用相當普遍,譬如軸與軸承,軸與軸瓦,汽車的制動盤等,都是通過一定的過盈量來使兩個裝配部件緊密連接起來。
下面討論如何在ANSYS中正確地模擬過盈配合。過盈配合在有限元分析中是一種典型的非線性接觸行為。在有限元分析中設定了接觸，從本質上來講就是對相互接觸的兩個部件施加了某種約束，不同的接觸算法對于接觸約束的處理方法有所不同。接觸約束的理論算法的選擇，在ANSYS中是通過設置contact 單元的KEOPT(2)選項來實現的。在ANSYS中目前主要有5種接觸約束算法
Ansys_過盈配合接觸設置.pdf
展開 ABAQUS橡膠工業中有限元計算問題過盈配合
摘要：本文分析了過盈配合的有限元計算時用到超彈性本構時可壓縮性對計算結果的影響情況，得到在過盈配合中必須考慮這種可壓縮性的結論并分析考慮可壓縮性的原因。
1、引言
過盈配合是橡膠工業中的一種常見的配合方式。橡膠為超彈性材料，有限元計算中通常假定為不可壓或者幾乎不可壓。本文首先給出一種不可壓橡膠模型過盈配合的理論解，并與ABAQUS 計算解進行比較。進一步本文探討過盈配合中假定橡膠不可壓時遇到的問題， 提出處理過盈配合中橡膠計算的方法。
2、可壓模型理論解與 ABAQUS 數值解的比較
2.1、理論解
理論解模型如圖 1，內層為鋼，中間不可壓橡膠，最外層為鋼給出橡膠和橡膠之間的過盈量求整個結構的應力應變狀態假設平面應變狀態。
本構方程：
對于鋼：
對于橡膠：
2.1 材料性質：
鋼：E=210000v=0.3橡膠：C10=0.461312, C20=0.01752, C30=8.8e-05 ，其余為 0，（三次多項式模型，材料不可壓縮）
2.2.2 幾何特性
如圖 2 所示， R59.50 為內層鋼的半徑和中間層橡膠的內徑， R73.00 為中間層橡膠的外徑，R71.10 為外層鋼的內徑， R80.00 為外層鋼的外徑。
展開 過盈配合與拉拔!
過盈配合連接是依靠軸與孔的過盈值，裝配后使零件表面間產生彈性壓力，從而獲得緊固的聯接。裝配后，包容件和被包容件的徑向變形使配合面間產生很大的壓力。工作時，靠壓緊力產生的摩擦力來傳遞載荷。該結構簡單，同軸性好，能承受較大的軸向力、扭矩及動載荷。
一、問題描述
一個鋼銷插在一個鋼塊中的光滑銷孔中。見圖1。已知鋼銷的半徑是5mm, 長是25mm，而鋼塊的寬是40mm, 長40mm，高為10mm, 鋼塊中的銷孔半徑為4.9 mm，是一個通孔。鋼塊與鋼銷的彈性模量均為210GPa，泊松比為0.3。
二、問題分析問
由于鋼銷的直徑比銷孔的直徑要大，所以它們之間是過盈配合。計算過盈配合的應力和把鋼銷從鋼塊中拔出時的應力，接觸壓力及約束力。
由于該問題關于兩個坐標面對稱，因此只需要取出四分之一進行分析即可。進行過盈裝配和拉拔分析，需要兩個載荷步：
第1個載荷步，過盈配合。求解沒有附加位移約束的問題，鋼銷由于它的幾何尺寸被銷孔所約束，由于有過盈配合，因而產生了應力。
第2個載荷步，拔出分析。往外拉動鋼銷17mm，對于耦合節點上使用位移條件，求解施加強制位移約束的問題。打開自動時間步長以保證求解收斂，在后處理中每10個載荷子步讀一個結果。
三、關鍵步驟問題分析
1、連接關系：
雙擊【Model】單元格進入【Mechanical】中，在左側樹形窗口中選擇【Model(A4)】->【Connections】單擊右鍵插入【Contacts Group】，并在細節面板修改自動創建接觸對的容差值為0.2mm，可自動生成接觸對。
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新的過盈配合模擬技術及應用舉例
作者：陳志梅 上海安世亞太結構應用工程師
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
聯系我們：021-58403100
本文共計896字，閱讀時間預計3分鐘
過盈配合仿真用于模擬初始幾何結構中零件之間的穿透。
通常，與過盈配合相關的初始穿透量比標準接觸大很多。這些較大的初始穿透無法在一個子步驟中求解，可以通過控制子步數或時間增量等方法來完成過盈配合的分析。
■ 通過表格輸入，使接觸面偏移(CNOF)作為時間的函數；
■ 自動逐漸減少初始穿透，通過設置KEYOPT（9）=2或4以激活此方法；
■ 自動漸進增加接觸剛度，設置KEYOPT（9）=2或4，并定義實際常數STRM或TEND來激活此方法。
這個是ANSYS 2020R1 新推出的求解過盈配合的方法：漸進增加法向和切向接觸剛度(FKN,FKT)和摩擦系數(MU)，從0到實際值。可以指定激活漸變方法的加載步或時間段。
與其它過盈配合方法不同，不需要初始接觸配合。在傾斜載荷步驟或時間段之前，內部使用非常微小的接觸剛度。
(a) 使用STRM來定義載荷步。
展開 Ansys Workbench計算過盈配合的3種方法及比較
在本算例中，右側長方體的左端面與左側長方體發生1.0mm的干涉，直接定義兩個表面的接觸并計算，也可以得到裝配應力（過盈配合應力）。正確的計算結果在前兩種方法中已經給出，即：左側長方體右端面的Z向位移為0.5mm且處于受壓狀態，右側長方體左端面的Z向位移則為-0.5mm，也處于受壓的狀態，軸向應力理論值均約為-200MPa，因此可知直接通過接觸求解的結果也是正確的。
上述三種方法中左側實體右端面的位移（位移1）、右側實體左端面的位移（位移2）以及兩個實體的軸向應力結果與理論值匯總于下表。
本文講解有限元分析過盈配合問題的三種方法其實各有優勢，讀者在分析具體問題時，可以從建模、加載、計算成本等方面綜合比較這三種方法，并選用最合適的方法進行求解。
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本文共計1834字，閱讀時間預計6分鐘
編者按
過盈配合問題是應力分析中一類常見的問題。在ANSYS Workbench中可以通過多種方法計算過盈配合應力，作者通過一個典型算例，對三種典型計算方法進行分享和討論，這三種方法依次是：接觸界面處理方法、約束方程法、直接接觸分析法。
接觸界面處理方法
在ANSYS Workbench中，可以利用非線性接觸類型的Interface Treatment功能來計算過盈配合應力。下面以一個算例介紹有關的實現方法。
如下圖所示，兩個尺寸為0.1×0.1×0.5m的長方體，材質為結構鋼，E=2e11Pa，泊松比為0。在交界面處建立一個frictionless接觸，Part1（右側的實體）的左端面為接觸面，Part2（左側的實體）的右端面為目標面。
展開 ANSYS workbench O型圈過盈配合接觸分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習O型圈過盈配合的三維模型處理
2、學習O型圈過盈配合非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性靜結構分析步的建立
4、學習O型圈過盈配合接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench O型圈過盈配合接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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方法技巧 | Ansys Workbench計算過盈配合的3種方法及比較
在本算例中，右側長方體的左端面與左側長方體發生1.0mm的干涉，直接定義兩個表面的接觸并計算，也可以得到裝配應力（過盈配合應力）。正確的計算結果在前兩種方法中已經給出，即：左側長方體右端面的Z向位移為0.5mm且處于受壓狀態，右側長方體左端面的Z向位移則為-0.5mm，也處于受壓的狀態，軸向應力理論值均約為-200MPa，因此可知直接通過接觸求解的結果也是正確的。
上述三種方法中左側實體右端面的位移（位移1）、右側實體左端面的位移（位移2）以及兩個實體的軸向應力結果與理論值匯總于下表。
本文講解有限元分析過盈配合問題的三種方法其實各有優勢，讀者在分析具體問題時，可以從建模、加載、計算成本等方面綜合比較這三種方法，并選用最合適的方法進行求解。
首發于仿真 xiu 作者尚曉江
展開 ANSYS Workbench結構過盈配合分析
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實例介紹
過盈配合是一種常見的裝配方式，那么過盈配合問題也是結構計算中的一類比較常見的問題。在本實例中，如圖1所示，模型由兩個零件裝配組成，兩者存在過盈量，基于ANSYS Workbench的結構靜力學模塊，使用直接接觸和接觸處理兩種方法，來對過盈配合進行計算。
圖1 過盈配合計算模型
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直接接觸法
我們首先使用直接接觸法，來處理過盈配合的問題。
midas NFX過盈配合分析
在孔和軸的配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸所得之代數差為負時，就是過盈。在過盈配合的公差帶中，孔的公差帶在軸的公差帶之下。在機械的裝配過程中，有許多零部件之間需要緊密的配合，用以傳遞大的扭矩或者防止脫落，于是有了過盈配合的要求。
對于過盈配合的分析，midas NFX程序可以采用直接接觸計算，這種方法是將過盈量直接建出來。
如下圖所示，長方體塊的尺寸為長40mm×寬40mm×高10mm，中間孔的半徑為4.982mm，軸的半徑為5mm，高度為40mm。長方體和軸的材料均為Alloy Steel。
圖1 幾何模型
由于對稱性，我們取模型的1/4進行分析。
圖2 有限元模型
在模型中，手動定義了一個接觸對。主接觸面選擇的是孔面，從接觸面選擇的是柱面。
圖3 手動接觸設置
圖4 孔與軸接觸對
因為是過盈分析，在接觸參數設置中，需要考慮初始穿透以及摩擦系數。輸入合適的法向剛度比例因子。
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ANSYS workbench過盈配合分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習三維模型的繪制
2、學習過盈配合分析相關的材料參數設置
3、學習靜力學分析步的建立
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench過盈配合分析。
本案例完整得提供了分析相關所有的分析文件。
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過盈配合件可靠性分析
過盈配合問題了工程中較為常見的問題，配合不好會導致泄漏甚至造成危險，這里通過ABAQUS軟件對過盈配合連接件的可靠性問題進行了分析，供大家參考。
ABAQUS 密封過盈配合分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、掌握密封部件的三維模型繪制
2、理解過盈配合的非線性靜力學分析步的建立
3、學習非線性接觸分析的相互關系的設置
4、了解靜力學網格的劃分
5、學習位移載荷的施加
6、學習結果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進行密封過盈配合分析。
本案例提供了分析相關的分析文件。
Abaqus過盈配合處理技巧
裝配力模擬過程中的一個難點就是零件之間存在過盈裝配的情況。過盈裝配體現在數據上就是干涉。數據干涉的正確處理對我們的仿真分析結果有著很大的影響。例如下圖中，O型環和模型主體是通過過盈配合裝配在一起的。那么，此類的問題應如何處理呢？
那么通過Abaqus進行仿真分析時，如何處理零部件之間干涉問題。這里可分為兩種情況：一種為不考慮干涉造成的影響;一種為要考慮干涉造成的初始應力。
情況一：不考慮干涉造成影響的處理方法
方法一：當我們不考慮干涉造成的接觸壓力時，或者說，干涉部分不會對仿真結果有太大影響時，我們可以通過Abaqus軟件后者其他三維軟件，將干涉部分切除。
方法二：通過Abaqus的Interaction模塊處理干涉。
首先創建一個通用接觸，在編輯相互作用對話框，點擊創建接觸初始化，如下圖所示。
在編輯接觸初始化對話框中，選擇過盈調整處理，并指定忽略大于的過盈值。
并在初始化指派對話框中，指定接觸面。
干涉處理之后，O型環與模型主體便是貼合狀態，如下圖所示，這樣便可以忽略指定接觸中存在的指定過盈。
方法三：當使用面面接觸時，在編輯相互作用對話框中，在Secondary Adjustment中，勾選只為調整到刪除過盈。
情況二：考慮干涉造成影響的處理方法
方法一：當使用通用接觸時，同理上邊的方法，在編輯接觸初始化對話框的調整中，選擇分析默認值，或者指定的忽略過盈值不在其范圍。
方法二：當使用面面接觸時，首先選中存在干涉的兩個接觸面。
然后，在Secondary Adjustment中，勾選不調整。
以上便是Abaqus 過盈配合處理的技巧。
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