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登錄ansys螺紋牙等效
關(guān)注創(chuàng)建者:王靖雯 創(chuàng)建時間:2023-03-07


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ansys螺紋牙等效的最新內(nèi)容
綁定、無摩擦與摩擦接觸的對比分析1個月前
目標:
1、比較粘結(jié)、無摩擦和摩擦接觸
2、理解選擇正確接觸類型的重要性
步驟:
對梁柱節(jié)點建模,考慮梁與柱之間的摩擦接觸
1、打開Ansys Workbench,創(chuàng)建一個"靜力結(jié)構(gòu)"分析,檢查單位。
2、導(dǎo)入幾何圖形(圖1)。
圖 1 螺栓螺紋模型的幾何形狀
對幾何模型進行網(wǎng)格劃分。
1.打開 Ansys Workbench 并插入一個“靜態(tài)結(jié)構(gòu)(Static Structural)”系統(tǒng)。
2.在“工程數(shù)據(jù)(Engineering Data)”下定義材料屬性。
在有限元分析中,它們的功能可以通過等效的加載條件或修改接觸區(qū)域?qū)傩詠砗喕硎尽?/div>
單螺桿為雙頭螺桿,螺紋牙型為三角形,螺旋線方向為左旋,由普通輸送段、加速混合段、加速輸送段組成,螺桿總長480 mm, 內(nèi)徑56 mm, 外徑72 mm, 螺距30 mm, 兩螺桿中心距為78 mm。加速混合段結(jié)構(gòu)由雙頭、錯位角為90°、厚度為10 mm的8個捏合塊組成,捏合塊端面形狀和螺桿端面形狀一致,加速混合段和加速輸送段分別內(nèi)嵌行星輪系。
有限元模型中的螺栓為 M10 粗牙螺紋,螺距為 1.5 mm,螺紋的公稱直徑為 10 mm,中經(jīng)為 9.026 mm, 螺紋的牙型角為 60°,牙側(cè)角為 30°。被連接件上孔的 直徑為 11 mm,則 d0 為 11 mm,根據(jù)螺母的端面尺寸 取 D0 為 16 mm。將以上數(shù)據(jù)帶入式(4)得螺栓預(yù)緊 力與螺母擰緊扭矩之間的關(guān)系為 T=2.05Fp。
如圖所示,螺栓體系主要包含變形行為(螺栓變形+被連接件變形)以及接觸行為(螺母接觸+螺栓頭接觸+螺紋接觸+螺母接觸等)
其中變形行為反應(yīng)了螺栓體系受到外力作用后的變形情況,對應(yīng)螺栓體系的等效剛度,主要包含螺栓等效剛度和被連接件等效剛度
接觸行為反映了螺栓體系之間的連接關(guān)系,對應(yīng)接觸面之間的粘合,分離及滑移
因此螺栓連接體系簡化的核心就是:使用各種單元或者連接關(guān)系來等效替代真實的連接剛度及連接關(guān)系
螺紋在材料中形成,且材料沒有導(dǎo)航孔,螺紋和螺釘形成的連接結(jié)構(gòu)的強度由screwing的過程決定,此時可基于在screwing加工過程的模擬最后結(jié)果,將EPS等效塑性應(yīng)變和最終殘余應(yīng)力合并考慮,進行最后的Pull out拉出模擬,判斷結(jié)構(gòu)強度。這里屬于Two stage分析(兩個階段分析),加工過程以及由加工過程引起的結(jié)構(gòu)強度分析,這兩個過程可以連在一起分析。
為了盡量減少這種情況,操作人員優(yōu)化了Ansys求解器參數(shù)和CPU內(nèi)核。
端部接頭應(yīng)力示意圖
作為詳細ASME完整性檢查的一部分,操作人員從FEA模型中提取了所有載荷組合中的組件應(yīng)力與應(yīng)變。這包括馮米斯應(yīng)力、等效塑性應(yīng)變和等效塑性應(yīng)變與三軸應(yīng)變的比值。
(5)螺紋升角Φ——在中徑圓柱上螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面間的夾角,普通單線螺紋Φ=aectan(P/πd2)。下圖為普通粗牙螺紋的升角,細牙螺紋升角比粗牙螺紋稍小。
(6)接觸高度h——內(nèi)、外螺紋旋合后的接觸面的徑向高度,h≈0.54P。
本期解讀了過盈裝配,下期將詳細解讀螺紋連接,敬請期待。
由于圖惜實踐經(jīng)驗實在有限,文中也難免紕漏百出,敬請批評指正。
參考文獻:
[1] ANSYS 2022幫助文件
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