過盈連接
關注創建者：klapp 創建時間：2018-07-30
過盈連接的實例教程
1.理想狀態軸和套筒過盈配合平均接觸壓力計算
1.1.假定條件
1）包容件與被包容件處于平面應力狀態，即軸向應力為0；
2）包容件與被包容件在結合長度上結合壓力為常數；
3）材料的彈性模量為常數；
4）計算的強度理論，按變形能理論。
1.2.理論計算公式
1）包容件（套筒）直徑變化量e1
2）被包容件直徑變化量e2
3）有效過盈量δ
由上述公式可以得到，接觸壓力的理論計算公式如下
過盈連接計算用的符號含義如下所示
2.過盈配合平均接觸壓力有限元計算
Abaqus中，Interference fit負值表示過盈，正值表示間隙（注意定義過盈量時要使用幅值曲線）。如果要輸出接觸對的反力，需要在Step模塊中設置歷史變量輸出。
2.1.過盈接觸設置
2.2.邊界條件
取包容件與被包容件的一半進行建模，在截斷面處施加軸向約束。假設過盈連接段結合長度為100mm。
2.3.等效應力云圖
2.4.接觸壓強
2.5.接觸力
該過盈連接的接觸力為177kN，可計算得平均接觸壓強為14.09MPa。
來源：DeepFEA
展開 螺栓結構強度校核與
安全性評價方法
1、螺栓預緊載荷
2、普通螺栓連接的設計與計算（受拉、受剪及扭矩、剪力和軸力共同作用）
3、高強螺栓連接設計與計算
4、螺栓后處理工具——Bolt Tool
5、無螺栓采用綁定接觸模擬螺栓連接結構的分析方法
6、采用梁單元模擬螺栓進行螺栓連接結構的分析方法
7、采用實體單元模擬螺栓進行螺栓連接結構的分析方法
8、采用joint施加螺栓預緊載荷模擬螺栓連接結構的分析方法
工程范例-1：螺栓連接結構的無螺栓、綁定接觸分析計算實例
工程范例-2：螺栓連接結構采用梁單元模擬螺栓進行結構分析的方法
工程范例-3：螺栓連接結構采用實體單元模擬螺栓進行結構分析的方法
工程范例-4：螺栓連接結構采用joint施加螺栓預緊載荷的分析方法
工程范例-5：考慮螺紋細節的螺栓連接結構有限元計算
焊接結構強度校核與
安全性評價方法
1、概述
2、點焊連接
3、焊縫連接
4、對焊焊縫的構造、設計與計算
5、角焊縫的構造、設計與計算
6、點焊結構失效模擬
工程范例-1：點焊連接結構有限元計算
工程范例-2：焊縫連接結構有限元計算
工程范例-3：點焊結構失效計算
過盈配合結構
有限元計算
1、過盈配合工藝
2、過盈配合計算公式
3、基于有限元方法過盈配合計算原理
4、過盈配合計算中主要參數及其關系
工程范例-1：結構冷裝配過盈配合模擬
工程范例-2：結構熱裝配過盈配合模擬
工程范例-3：工程壓入法過盈裝配模擬
展開 工程實例-6：螺栓連接梁柱結構的強度校核
焊接結構強度校核與安全性評價方法
1.概述 2.點焊連接
3.焊縫連接 4.對焊焊縫的構造、設計與計算
5.角焊縫的構造、設計與計算 6.點焊結構失效模擬
工程實例：1點焊連接結構有限元計算
工程實例：2焊縫連接結構有限元計算
工程實例：3點焊結構失效計算
過盈配合結構
有限元計算
1.過盈配合工藝 2.過盈配合計算公式
3.基于有限元方法過盈配合計算原理
4.過盈配合計算中主要參數及其關系
工程實例-1：過盈配合結構的最大軸向力、最大扭矩計算
工程實例-2：結構冷、熱裝配過盈配合模擬
工程實例-3：工程壓入法過盈裝配模擬
螺栓、焊接連接結構與過盈裝配結構
非線性分析
1.材料本構模型
2.結構材料非線性
2.1屈服準則 2.2流動準則
3.幾何非線性 4.非線性有限元控制方程
5.非線性有限元控制方程求解方法 6.載荷步/子步/平衡迭代步
7.收斂準則
8.ANSYS WB非線性計算設置技巧
工程實例-1：螺栓連接鋼結構梁柱構件的彈塑性分析
工程實例-2：點焊結構彈塑性分析
工程實例-3：橡膠過盈安裝的裝配應力分析
螺栓連接結構的
蠕變分析
1.蠕變模型簡介 2.蠕變曲線
3.顯式蠕變與隱式蠕變 4.常用蠕變模型
工程實例
展開 一、8個實例模型貼近工程實戰操作：
案例01：水冷電機額定工況熱仿真分析
案例02：水冷電機峰值工況熱仿真分析
案例03：峰值扭矩工況下轉軸強度分析
案例04：1.2倍最高轉速工況下轉子沖片強度分析
案例05：溫度載荷、最高轉速、峰值扭矩工況下轉子與轉軸最小過盈量分析計算
案例06：溫度載荷、峰值扭矩工況下定子與殼體最大過盈量強度分析
案例07：定子總成模態分析計算
案例08：電機電磁力振動噪聲仿真分析計算
二、與同行差異化、效果保證：
1、實戰：專注CAE仿真計算12年，有自己的超算中心，積累了大量的項目工程案例
2、原理：帶領學員訓練實操過程，注重步驟和設置原理
3、系統：7600+學員反饋、工程實例更新與精選，形成系統的版權知識體系
4、響應：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果：所有學員提供高配筆記本、工程模型、電子資料、操作軟件、操作指導與反饋
三、課程收益
通過本課程，學員能夠學習到新能源汽車電機四大模塊的仿真分析方法，涵蓋了電機絕大部分仿真方面的工作，包括：1，電機流體熱仿真分析方法，包括：模型前處理及技巧、求解計算及監視求解過程、結果后處理等方面；2，電機重點零部件強度分析方法，包括：轉子沖片強度分析、轉軸和轉子連接強度分析、定子和殼體連接強度分析、過盈連接最大最小過盈量確定等；3，電機重點零部件模態分析方法；4，電機電磁振動噪聲仿真分析方法，包括：永磁同步電機典型噪聲及發生原理、電磁力提取、振動噪聲分析方法等。本次課程以介紹分析方法為主，每種方法配以實際算例，以便學員能夠更好的掌握。
展開 本期通過一個簡單實例來介紹怎么通過ANSYS Workbench有限元分析工具來模擬過盈配合。
問題描述：一個圓環與空心軸過盈連接，過盈量2mm(半徑方向)。求圓環與軸的最大變形，和最大等效應力。
1
分析模型
模型通過WB DM(DesignModeler)繪制。如下圖所示。從外到內，直徑依次是100、70、45mm。拉伸厚度為18、10mm。材料鋼。注意建模時：圓環的內徑等于空心軸的外徑。
2
分析流程圖
添加了幾何模型和靜力學兩個模塊。
3
接觸
靜力分析模塊Static Structural會自動將所有低于某一特定值的間隙識別為綁定接觸（bonded）,這需要自己手動修改接觸類型為摩擦接觸（Frictional）；Contact和target分別為空心軸的外表面和圓環的內表面；然后添加摩擦系數這里設為0.2。然后輸入過盈量offset 2mm。(過盈輸入正值，間隙輸入負值) 接觸設置如下圖所示。
4
網格
這個幾何模型外形很規范可以將模型網格劃分得規則一些，以便提高計算準確性。方法：對這兩零件使用掃描方式劃分，發現效果并不滿意，然后再次劃分選擇兩零件的邊線進行等分80份。設置如下圖。
劃分效果如下：
注：由于該模型單元數量少，并不會給計算機造成多大的負擔，而且節點排列規則有助于提供精度。
展開 
過盈連接的最新內容
影響配合的穩定性對間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大；對過盈配合來說，由于裝配時將微觀凸峰擠平，減小了實際有效過盈，降低了連接強度。
影響疲勞強度粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對應力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強度。
影響耐腐蝕性粗糙的零件表面，易使腐蝕性氣體或液體通過表面的微觀凹谷滲入到金屬內層，造成表面腐蝕。
對間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大;對過盈配合來說，由于裝配時將微觀凸峰擠平，減小了實際有效過盈，降低了連接強度。
影響疲勞強度。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對應力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強度。
影響耐腐蝕性。
對間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大;對過盈配合來說，由于裝配時將微觀凸峰擠平，減小了實際有效過盈，降低了連接強度。
影響疲勞強度。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對應力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強度。
影響耐腐蝕性。
影響配合的穩定性對間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大；對過盈配合來說，由于裝配時將微觀凸峰擠平，減小了實際有效過盈，降低了連接強度。
影響疲勞強度粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對應力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強度。
（指出四種以上方法）
周向固定：鍵連接、花鍵連接、過盈配合連接、緊定螺釘、銷連接、脹緊連接
9、軸上零件的軸向固定方法主要有哪些種類 ?各有什么特點 ?
對間隙配合來說，表面越粗糙，就越易磨損，使工作過程中間隙逐漸增大；對過盈配合來說，由于裝配時將微觀凸峰擠平，減小了實際有效過盈，降低了連接強度。
影響疲勞強度。粗糙零件的表面存在較大的波谷，它們像尖角缺口和裂紋一樣，對應力集中很敏感，從而影響零件的疲勞強度。
影響耐腐蝕性。粗糙的零件表面，易使腐蝕性氣體或液體通過表面的微觀凹谷滲入到金屬內層，造成表面腐蝕。
為了讓廣大分析人員更好地掌握焊接、螺栓連接結構與過盈裝配結構的設計與計算技巧，弄清ANSYS workbench焊接、螺栓連接結構與過盈裝配結構計算原理和操作技巧，特舉辦《焊接、螺栓連接結構與過盈裝配結構有限元計算》培訓。
、過盈連接最大最小過盈量確定等；3，電機重點零部件模態分析方法；4，電機電磁振動噪聲仿真分析方法，包括：永磁同步電機典型噪聲及發生原理、電磁力提取、振動噪聲分析方法等。
為了讓廣大分析人員更好地掌握焊接、螺栓連接結構與過盈裝配結構的設計與計算技巧，弄清Ansys workbench焊接、螺栓連接結構與過盈裝配結構計算原理和操作技巧，特舉辦《焊接、螺栓連接結構與過盈裝配結構有限元計算》研修班。
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。
