模拟插座外壳被4个M4的螺栓拧紧在5mm厚度的安装面板上。
依次施加对应的预紧力,查看其应力及变形。
材料:插座壳体-5#锌合金,橡胶垫-阻燃硅橡胶,安装面板&螺栓-不锈钢。
原始设计安装后变形达0.040mm,应力达259Mpa,超过228Mpa的屈服强度。
优化设计后,变形达0.045mm。应力降到198Mpa。橡胶垫的应力也由之前的5.07Mpa下降到3.57Mpa。
将优化设计的材料由锌合金变为铝合金,安装后变形达0.064mm。应力达到188Mpa(超过铝合金的170MpaYS)。橡胶垫的应力为3.63Mpa。
优化设计二,变形达0.051mm。应力降到180Mpa。橡胶垫的应力至5.39Mpa。
结论:原设计应力过大,需要优化。
无蠕变情况下,采用优化方案可行,厚度为3mm。
如采用蠕变性能较好的铝合金,需要继续优化。
优化方案二应力较低,变形稍大。