長圓孔
關注創建者：大平-結構工程 創建時間：2020-07-14
長圓孔的實例教程
項目難點：
1、模型快速建模；
2、長圓孔螺栓接觸設置；
3、螺栓先滑移后抗剪；
4、后處理分析。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
學術難點：
1、長圓孔螺栓接觸設置；
2、滑移后的接觸設置；
3、靜力通用分析。
適合進行模塊化、自復位、搖擺構件或節點的受力分析
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折彎壓痕或劃傷
圖6 圓孔示意圖
圖7 長圓孔示意圖
表2 折彎件上的孔邊距
工件在壓彎時，受折彎機上模和下模的擠壓，出現不同程度壓痕或劃傷。一般碳鋼件表面粗糙度要求不高，輕微的傷痕對其沒有影響。但是對于一些特殊材質或者產品要求外觀質量，需采取一定工藝措施予以保護。
圖8 干涉示意圖
對此采取的工藝措施為：
①對于碳素鋼材質，增大折彎下槽寬度，使其成形圓角半徑增大，減小下槽對工件的擠壓。②對于特殊不銹鋼材質，壓彎前做準備工作，在折彎機下模增加防壓痕墊。
折彎變形
當折彎工件帶有圓孔或者長圓孔，如圖6、圖7所示，其中L為孔邊緣線到彎曲區域邊緣距離，t為板厚，若采取壓彎前孔已成形，且在彎曲變形內，則壓彎后會出現拉料情況，導致折彎件外形尺寸達不到設計要求，同時孔也會發生變形，需采取工藝措施預防。
對此采取的工藝措施為：
①對于圓孔，板厚t≤2mm，當s≥t+r，孔可在工件壓彎前沖出，若出現輕微孔變形，需鉆床重新鉆孔；若s＜t+r，需要工件壓形前增加余料或者成形完成后再鉆孔。板厚t ＞ 2mm時，同樣按照表中進行判定是否需要增加余料或者后鉆孔。
②對于長圓孔，按照上述圓孔情形處理，一般情況下，對于不同板厚，按照表2中所給方式進行判定成形時是否變形，進行工藝處理。
成形干涉和抗刀
圖9 彎刀折彎示意圖
如圖8所示，其中H為折彎工件高度，B為其寬度，當H≥B時，折彎工件可能因工件高度過高，接觸數控折彎機面板，發生干涉現象；若工件較小，折彎直邊也可能會接觸折彎機上刀，發生抗刀現象。
折彎工件發生干涉或者抗刀現象時，強制施加外力會導致工件折彎角度達不到要求或者損壞設備。
展開 圖4 雙跨梁立柱支座節點
圖5 支座螺栓與底部套芯
根據該幕墻工程立柱支座節點，如圖4，其特征是，支座采用了2xM12不銹鋼A4-70螺栓由雙角鋼夾持同立柱連接，底部采用的250mm長鋁型材套芯將上下立柱插接;螺栓間距40mm，帶30x4mm鋼墊片，角鋼和立柱中支座處開長圓孔。為反映上述典型構造，研究必須建立在構件實體及其配合關系上。因此如圖5，有限元模型按照設計構造尺寸定義了型材、支座螺栓、圓孔、長孔和角鋼墊片，在套芯處同樣設置了螺栓支座以作固定;考慮研究目標是螺栓和套芯與立柱的約束關系，在此將墊片與角鋼作為整體，重點處理螺桿與立柱孔壁的承壓接觸以及套芯肋線與立柱內壁擠壓接觸設置。
經過等效加載，將計算橫向線荷載標準值轉換為有限元立柱表面荷載，獲得圖6~7 變形和應力結果。可知跨中最大位移14.3mm，中支座附近立柱上下邊緣最大拉壓應力標準值90.6Mpa/-86.7Mpa，設計值為126.3Mpa/-120.8Mpa。較小于理論模型的最大撓度20.5mm(差異25.9%)，最大中支座應力±141.8Mpa(差異14.8%);有限元分析整體呈現出比雙跨簡支梁更好的剛度。局部來看，透過圖8發現同一支座的兩顆螺栓處在不同的拉壓區域，呈現一對力偶的形態，抵抗中支座最大彎曲內力，造成該長圓孔局部螺栓接觸應力達到最大的244.6Mpa，超過了立柱型材6063一T6的屈服強度150Mpa;同樣支座套芯的應力云圖9觀察到其頂面應力分布呈現出前后明顯的拉壓分區，表明套芯在約束著立柱的相對轉動，并且最大應力達到220Mpa，也出現了局部的屈服。
圖6 最大撓度14.29mm
圖7 最大拉壓應力標準值90.6Mpa/-86.7Mpa
圖8 支座螺栓應力區域分布
圖9 套芯應力區域分布
4.2.
展開 選擇面板按照圓角半徑，選中所有圓孔，鍵盤Delete——32處鈑金通孔被移除。
6.簡化工具，自動切割復雜體為——16個組合體。
7. 移動工具，修正長圓孔——2處機箱特征。
8. 拉動工具，拖拽修改圓角大小——2處機箱特征。
9. Ctrl+移動工具，復制特征——機箱增加1個通風口。
10 . 移動工具，6DOF修正插口——1處機箱特征。
11. 干涉工具，從較小體中去除——9處接口干澀處理。
12. 識別對象，識別為Icepak的簡單形狀。
12.a. 識別對象工具有不同級別可選：
12.b. 識別對象工具還可以根據仿真對象進行選擇：
13. 體積抽取工具，創建冷板抽流體域。
A. 利用腳本工具，批處理提高效率。
B. 與DX參數優化結合，優化分析。
《Beat The Heat with ANSYS Icepak》
下載地址：ICEPAK中文培訓教程
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其比較顯著的結構特征是工作面上加工有T型槽、U型槽、圓孔或長孔，這些槽孔用于固定各種試驗設備和被測工件-1-6。
規格覆蓋范圍很廣，從100mm×100mm的小型平臺到8000mm×3000mm的大型拼裝平臺均可生產-1-4。對于超大型平臺，可采用多塊拼接的方式滿足使用需求。
帶其他槽/孔型：如V型槽（用于支撐圓柱形工件）、圓孔或長孔（用于穿螺栓或排屑）等，都是為特定需求而設計的。
核心功能
無論結構如何，鑄鐵測試平臺都扮演著幾個關鍵角色：
基準承載：為工件提供穩定、均勻的支撐，分散負載。
精度保障：提供一個微米級精度的基準面，是所有測量和校準工作的起點。
靈活拓展：通過T型槽或孔，可以安裝各種夾具、附件和測量儀器，拓展其功能。
在線束固定方式上，對線束固定方式進行固化，固定開孔需求限定為7 mm×12 mm長圓孔、7 mm 圓孔等形式，進而對卡扣形式、型號進一步固化，對白車身等系統開孔需求平臺化輸出。
在線束走向上，平臺車型間相同邊界下走向保持一致，可縮短驗證周期及開發周期，并提高線束半成品模塊化率及成品通用化率。
3 實車應用
將整車線束平臺化理念應用于某平臺化SUV 車型中。
移動工具，修正長圓孔——2處機箱特征。
8. 拉動工具，拖拽修改圓角大小——2處機箱特征。
9. Ctrl+移動工具，復制特征——機箱增加1個通風口。
10 . 移動工具，6DOF修正插口——1處機箱特征。
11. 干涉工具，從較小體中去除——9處接口干澀處理。
12.
在線束固定方式上，對線束固定方式進行固化，固定開孔需求限定為7 mm×12 mm長圓孔、7 mm 圓孔等形式，進而對卡扣形式、型號進一步固化，對白車身等系統開孔需求平臺化輸出。在線束走向上，平臺車型間相同邊界下走向保持一致，可縮短驗證周期及開發周期，并提高線束半成品模塊化率及成品通用化率。
中心管一般由多孔內筒和焊接條形篩網外筒組成；扇形筒有布滿長圓孔的扇形筒、焊接條形篩網扇形筒、焊接條形篩網制矩形筒或上下段截面積不同的矩形筒幾種型式；外篩網的功能與扇形筒一樣，但安裝、檢修不如扇形筒方便，也由焊接條形篩網制成。
重整反應器殼體一般選用抗氫腐蝕和耐熱的Cr-Mo鋼材料，內件為S32168材料；再生器殼體和內件一般選用耐高溫的S31608材料。
工藝孔有兩種方式：圓和U形；長圓孔的圓心在折彎線上。
如圖a.b所示
1.展開后為線段的部分，將其處理成下圖所示工藝孔形式：如圖c所示
工藝孔寬度取0.5(LASER)或2.0(NCT)。
項目難點：
1、模型快速建模；
2、長圓孔螺栓接觸設置；
3、螺栓先滑移后抗剪；
4、后處理分析。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
學術難點：
1、長圓孔螺栓接觸設置；
2、滑移后的接觸設置；
3、靜力通用分析。
適合進行模塊化、自復位、搖擺構件或節點的受力分析
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汽車沖壓件一般是通過在材料上沖出所需要的孔和型面得到的，要求孔和型面位置形狀大小要與圖紙一致，誤差在行業規定的公差之內，表面要保證良好無毛刺、尖角和劃痕等明顯缺陷，孔和型面是汽車沖壓件的主要要素；
跟據車身以及對沖壓件的需求，沖壓件上的孔可以分為三類；安裝孔、定位孔、工藝孔；
一、安裝孔是指在汽車車身上安裝底盤、內飾和附件所需的孔，與安裝的標準件配套，大小形狀根據用途由標準件來決定；一般有方孔、圓孔和長孔三種類型
