螺紋滾壓仿真的案例
圓棒的滾壓仿真CAE ￥99
<p>圓棒的滾壓仿真，棒旋轉本身產生應力，結果有問題，必須轉化為球旋轉，滾壓球既能繞棒公轉，也能自轉，詳情可查看B站視頻</p><p>https://www.bilibili.com/video/BV1YT41147ta/?vd_source=9f1dda2358e63ace0b661e56fe417806</p>
滾壓成型工藝仿真案例
滾壓成型工藝主要是靠材料的塑性移動滾壓加工成各種形狀復雜的軸桿、閥門芯和特殊緊固件等產品。滾壓變形是線接觸，連續逐步地進行，所需變形力較小，一個行程可生產一個或幾個工件。滾壓成型工藝和切削、磨削工藝相比，它不僅生產效率高、節約材料，而且產品強度高、質量穩定，這種工藝特別適于加工的特長短難于切削的工件，尤其對年產上百萬件大批量的產品，采用滾壓成型工藝最為有利，經濟效益也最為可觀。
那么，如何在產品滾壓成型前，對成型后的產品的質量及成本進行有效的評估呢？
本文章通過使用有限元分析的方法，對滾壓成型工藝進行仿真分析，在研發階段對成型后的產品質量進行評估，并精確的減少廢料，從而降低成本。
本文使用ABAQUS進行分析。
首先，我們將模型導入ABAQUS/CAE中，（個人覺得X_T的裝配體模型文件最佳）。大圓零件為定模，小圓零件為動模，長板零件為條線鈑金。定義動模繞定模旋轉一周，使鈑金成型。
2.定義材料
1.定義材料屬性 2.定義截面屬性 3.將截面屬性賦予零件
3.進行裝配，如果導入的是裝配體文件，可以省略該步
4.定義分析步長
5.進行接觸設置
接觸設置可以通過兩種方式，一種是直接建立通用設置，另一種是逐個接觸面進行接觸設置。并設置接觸屬性。
6.邊界條件設置
7.網格劃分
8.結果后處理
結束語
通過該案例的分析，我們可以看到在進行滾壓工藝仿真模擬后，產品的變形及厚度方向上的變化是否符合我們的產品要求。
該產品的厚度為2.5mm，通過滾壓后的最大厚度為2.561mm，最小厚度為2.455mm。該厚度誤差滿足我們的設計要求。廢料的減少，我們通過最終的仿真結果可以提前將多余的料進行切除，以減少浪費。
展開 Abaqus滾珠滾壓成形仿真案例講解
[圖片]
Abaqus軸肩超聲滾壓仿真案例講解
[圖片]
螺紋連接:仿真分析簡化
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01 引例說明
如圖所示法蘭結構，螺栓M10，等級8.8，現在需要模擬其在受到軸向載荷F和扭轉載荷M作用下螺栓及法蘭的應力分布以用于強度校核，螺栓預緊力P
不考慮螺紋細節，螺母與螺栓之間在對應位置使用綁定接觸連接;螺栓頭部-被連接件，螺母端部-被連接件，被連接件之間均使用常規。
螺紋連接松動機理有限元仿真分析...
為了驗證 仿真結果的準確性，將理論計算值和仿真得到的結果 做對比，如圖 6 所示。
通過模擬實際螺栓擰緊過程對螺栓施加預緊力， 通過物理規律推導螺栓預緊力與擰緊力矩之間的關 系，對比仿真結果和理論計算數據驗證了模型的正確性，同時通過仿真結果可以直觀看出螺紋牙的載荷分 布不均勻現象，如圖 7 所示。
3 螺紋連接松動瞬態動力學仿真分析
3.1 瞬態動力學分析前處理
對螺紋連接結構使用瞬態動力學進行松動仿真分 析，本文中螺紋連接結構橫向振動試驗仿真分為兩種 類型，第一種振動循環次數多，用于觀察螺栓預緊力 的減小與循環次數之間的關系；第二種振動次數少， 但分析子步較多，用于分析螺紋連接結構的松動原理。為了改善瞬態動力學模塊中非線性計算的收斂特 性，將被連接件設置為剛體。接觸設置除了靜力學中 的 4 處接觸外，新增一處接觸，螺栓外表面和被連接 件孔內表面之間的接觸。在振動分析中螺栓預緊力加 載也在瞬態動力學中進行，約束設置分為兩個部分， 第一部分約束設置和靜力學中仿真分析螺栓預緊過程 一致，第二部分釋放螺栓和螺母的約束，被連接件使 用遠程位移約束添加振動位移。分析分兩步，第一載 荷步用于加載預緊力，初始時步 0.6 s，最小時步 0.02 s， 最大時步 1 s；第二載荷步用于施加振動載荷，初始時 步 0.1 s，最小時步 0.01 s，最大時步 1 s。
3.2 仿真分析結果
螺紋連接結構有限元模型在瞬態動力學仿真分析 過程中的力收斂曲線如圖 8 所示。
展開 帶內螺紋精密零件的熱處理畸變有限元仿真
摘 要：帶內螺紋的精密零件在經歷淬火-低溫回火的熱處理后發生了輕微的畸變，但是對于精密工程而言(如火箭發動機等),這些輕微畸變將會導致后續在裝配過程出現無法裝配的嚴重后果。使用有限元軟件及其子程序，考慮了應力影響相變和相變塑性，計算得到了熱處理過程中的溫度場、應力應變場，以及熱處理后的殘余應力分布和零件畸變，該畸變與生產過程中的裝配結果所顯示的畸變基本一致。針對裝配困難問題，結合數值模擬分析結果，提出了一些改進生產工藝控制零件畸變的建議。
關鍵詞：內螺紋;熱處理畸變;淬火-回火;有限元仿真;
熱處理對于鋼制零件的加工來說是一個非常重要的最終加工工藝，被用來改進材料的力學性能[1]。熱處理之后，材料的性能會發生變化， 零件也可能產生畸變。在工業生產領域，對于測量這些畸變，花費了大量人力財力，提出了許多方法，但是目前仍很難準確地預測熱處理畸變。有限元仿真方法通過基于物理模型的數值計算可以給出每一個時刻的應力應變場、溫度場和組織場，給企業科研人員的生產決策提供理論基礎，在熱處理研究中越來越成為強有力的分析工具。
控制零件的性能和形狀是熱處理的首要目標。當前很多學者對熱處理過程的有限元分析做了大量的工作。日本的Gur and Tekkaya開發了有限元新模型用來計算軸對稱零件的溫度場和應力應變場[2]。Caner Simsir等使用三維有限元軟件模擬了淬火過程，并且研究了考慮殘余應力對軸對稱零件熱處理過程數值計算的影響[3]。Fukumoto等[4]通過ABAQUS軟件對螺旋齒輪的滲碳和淬火過程的畸變進行了研究。Lee等[5]研究了熱處理過程的力學性能變化，并使用ABAQUS軟件對HSLA鋼的熱處理過程進行了有限元仿真。
展開 CAE工程分析 | 螺紋連接：仿真分析簡化2
下面詳細提取被連接件表面變形數據：
通過變形曲線可以得到：
①不同連接方式差異主要體現在接觸區，接觸區外變形的相對誤差均在可接受范圍內
②接觸區域變形程度：Rbe3＞實際接觸＞Bond＞Rbe2
為了更加量化去對比不同方式在接觸區域的差異，以接觸區域RMS變形作為接觸面等效壓縮變形，得到Contact，Bond，Rbe2，Rbe3方式得到的等效變形分別為：2.64um，2.22um，2.00um，2.78um
也就是Bond，Rbe2，Rbe3方式誤差分別為-15.9%，-24.2%，+5.3%，因此對于該模型，單從變形結果精度排序是：Rbe3＞Bond＞Rbe2
范圍區別
綁定接觸是通過螺栓頭和被連接件的實際接觸面建立，連接范圍為螺栓頭部下端面，而rbe2和rbe3是通過節點耦合方式建立，因此連接范圍是人為可調的，如下所示：
由于不同連接范圍對應不同局部變形程度，只要找到最合適的連接范圍，就能從該參數上去修正不同連接方式產生的局部變形程度
為了使得結果更加具有規律性，這里以螺栓孔徑D作為基本值，分別計算rbe2和rbe3連接范圍為1.1D，1.2D，1.3D，1.4D，1.5D，1.6D下接觸面的變形結果：
Rbe2
Rbe3
將不同連接范圍結果的接觸面RMS值與標準RMS值進行繪制：
根據曲線結果，該尺寸模型大致可以估測：rbe2連接方式，耦合范圍約為1.2D~1.25D時局部剛度比較準確；rbe3連接方式，耦合范圍約為1.6D~1.7D時局部剛度比較準確
當然上述初步結論僅僅是基于文中所述模型，還需要進行多輪模型對比才能得到更具有普遍性的規律（并且還未考慮墊圈作用），這里暫不深究
來源于： 仿真求知之路
展開 CAE工程分析 | 螺紋連接：仿真分析簡化1
作者：聰聰 來源于：仿真求知之路
CAE工程分析 | 螺紋連接：仿真分析簡化3
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