图2 销座受力面分析 图3 销座约束与受力分析 施加完合理约束以及载荷后,设置合理的网格参数,对实体进行分网操作,网格成功划分后即可执行有限元运算。 3 销座有限元分析结果 图4、图5分别是有限元分析过程结束后采集到的应力、位移结果。 图4 销座应力分析结果 图5 销座位移分析结果 从图4分析结果可以看出,销座最大应力存在于B面和C面的转角处,此处初始设计时受到结构限制不能取更大的圆角,因而造成工作过程中产生较大的应力,最大应力值为996.2 MPa,而该材料的σs=345MPa,σb=570MPa,可见应力水平已经远远超过材料的屈服极限和强度极限,工作过程中将会发生不可预料的危险。 图5显示出了销座受力后的变形情况。 通过上述模拟分析,可见即使在静态载荷的作用下,结构已经处于非常危险的状态。如果考虑到试验过程中的反复打压试验,机件真正受到的载荷是疲劳载荷,还应进行疲劳强度校核。因此必须以此为依据重新更改设计。 新设计中,首先把圆角半径加大,同时将两条加强筋的位置以及尺寸进行了重新布置,更改后重新进行上述分析,使得应力程度大幅度降低,而且降到了材料屈服极限以下。 4 结语 CAD技术是高效、直观的设计手段,CAE则是对设计参数进行检测的科学方法,在设计过程中,做到二者相辅相成、有机结合,必将起到事半功倍的设计效果。 |
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