摘要:本文介绍了某车型后制动凸轮支架的计算分析过程,在以往的线性计算的基础上又把接触非线性加到计算分析之中,这样得到的结果相比较,得到更接近实际情况的结果,进而可以为设计提供更加具有说服力的依据。
1、前言
在通常的有限元分析工作中,绝大多数是采用线性的方法进行分析的。虽然可以比较接近实际情况,但是当计算中出现接触的时候局部的结果会产生较大的偏差,所以这里要引进接触非线性的计算方法。下面介绍了某车型后制动凸轮支架的计算分析过程,从中可以看到接触非线性方法的优点。
2、某车型后制动凸轮支架的计算分析过程
2.1 建立有限元模型
本文首先用MSC/PATRAN软件对支架、轴套和轴建立有限元模型,生成十节点四面体、五面体和六面体43087个,节点69155个。模型图如图一。
图一计算模型图 2.2进行有限元线性计算
载荷工况:压力缸自重Fz=150N压力Fy1=10000N
工况一:压力系数为1。
工况二:压力系数为1.1。
工况三:压力系数为1.2。
工况四:压力系数为1.5。
计算使用的软件为MSC/NASTRAN。
2.3 将有限元模型读入Hypermash软件中
在Hypermash软件中定义接触对,本题中有四对接触面。
2.4 进行接触非线性计算
工况与线性计算时相同。每个工况计算时分两步,第一步是支架与轴套过盈配合,第二步是轴套与轴的间隙配合以及加载荷。计算使用ABAQUS软件。
3、结果比较分析
表一为线性计算结果,表二为接触非线性计算结果。 表一(单位:MPa)
| 工况一 | 工况二 | 工况三 | 工况四 | 最大应力 | 261 | 288 | 314 | 392 |
表二(单位:MPa)
| 工况一 | 工况二 | 工况三 | 工况四 | 最大应力 | 209 | 228 | 248 | 308 | 最大应力位置如图二、四、六、八。最大应力位置如图三、五、七、九。
图二工况一线性计算复合应力分布图 图三工况一非线性计算复合应力分布图
图四工况二线性计算复合应力分布图 图五工况二非线性计算复合应力分布图
图六工况三线性计算复合应力分布图 图七工况三非线性计算复合应力分布图
图八工况四线性计算复合应力分布图 图九 工况四非线性计算复合应力分布图 (end)
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