過盈配合模擬技術
關注創建者：上海安世亞太 創建時間：2021-03-11
過盈配合模擬技術的視頻教程
workbench過盈配合的計算
通過該視頻可以讓學員學到過盈計算應該注意的問題，精度與網格的關系，接觸算法對結果的影響，如何選擇算法，過盈穿透如何解決，過盈怎么設置
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過盈配合模擬技術的實例教程
作者：陳志梅 上海安世亞太結構應用工程師
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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 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。
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。
展開 過盈量
d1=0.57807 !外圈內徑
da=0.85 !外圈外徑
d2=d1+t !軸徑
dd=0.15 !軸內徑
l1=0.44
l2=0.46 !接觸長度
!*
ET,1,SOLID185 !定義單元類型
!*
MP,EX,1,2.1E11 !定義材料屬性
MP,PRXY,1,0.3
!*
CYL4,0,0,d1/2,0,da/2,60,l1 !創建1/4圓環
CYL4,0,0,dd/2,0,d2/2,60,l2
VGEN,,2,,,,,-0.01,,,1 !移動軸
!*
LESIZE,17,,,10,,,,,1 !定義線的分網尺寸
LESIZE,19,,,10,,,,,1
LESIZE,16,,,10,,,,,1
LESIZE,14,,,10,,,,,1
!
展開 前言：
在機械裝配過程中經常會遇到過盈裝配的情況，確定過盈量的方法很多，本案例只介紹消除幾何初始穿透來保證過盈量等于偏移量的方法。
技術難點：如何確定正確的過盈量；命令流（關鍵字）的使用；路徑的使用
分析人：技術鄰-異色天空
模型：
消除穿透前后對比：
結果：
過盈配合模擬技術的相關專題、標簽、搜索
過盈配合模擬技術的最新內容
AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機轉子應力仿真
1.模型包含電機轉子鐵心和轉軸
2.轉子鐵心與轉軸施加過盈接觸配合
3.轉軸施加峰值扭矩250Nm的載荷
4.評估轉子鐵心和轉軸的應力和變形情況
5.參考時請考慮仿真模型與實際模型存在的偏差
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
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
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。
基本所有產品都是通過零部件的組裝完成生產的，裝配過程中，如何實現較小的裝配力是產品工程師不斷追求的目標。那么如何準確的模擬零件之間的裝配力就是仿真工程師責無旁貸的任務。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？
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
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實例介紹
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，本文通過一個典型算例，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
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過盈配合在很多老師的書籍、培訓、文章等中都有提及，圖惜在此班門弄斧，文中觀點僅供參考，若有錯誤，敬請斧正。
在機械安裝過程中，有許多零件間的配合用以傳遞大的扭矩、軸向力，或起到可靠連接、密封作用，它們需要采用過盈裝配。比如發動機套缸裝配、軸承裝配、定位銷的裝配、軸卡/孔卡的裝配、橡膠密封圈的裝配等等。
為了便于閱讀，圖惜在此做了一個導讀圖
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。
