奔驰车为什么会漏油呢？钢管的折弯变形分析告诉你

ANSYS Workbench 中钢管的折弯变形分析

     奔驰车漏油事件中大家关注到了汽车质量的重要性，汽车发动机当中有很多的油道管线，那么管线在折弯当中会不会发生破裂，导致漏油的发生呢？会不会发生同样的在奔驰车上让你哭的情况呢？下面我们从专业的仿真方面考虑管线折弯的这么一个过程.

    钢管折弯是很常见的一种现象，如图所示，那么手工折弯需要多大的力量呢，折弯过程钢筋管线会不会变形，很多工人都是靠经验完成的。如果当我们身边没有专业工具的生活，生活中遇到需要折弯钢管的时候，怎么实现呢，下面通过一个实例来看一下手工钢管折弯的仿真分析过程。（公众号：CAE_ANSYS），看看管线折弯过程中的应力分析，查看是否发生管线的破坏。

    本实例主要讲解了在ANSYS Workbench中如何采用非线性技术模拟钢管的折弯过程问题。主要涉及到知识点如下：

模型的建立过程，

材料双线性或非线性的设置方法

钢管和加工折弯机的接触设置方法，

折弯过程的设置，

钢管的进给设定，

钢管折弯结果的提取，

非线性分析的收敛设定注意事项，关于非线性分析，主要是材料的非线性和接触非线性，本实例采用等向强化材料模型来模拟应力应变曲线。相应的设置接触参数使之容易收敛。

实际模型参考如图所示

                                           实际折弯机

                                               折弯钢管

                                              折弯钢管

本实例以一根空心钢管为例，折弯角度为90度，然后进给一定的长度，再折弯，瞬态分析模拟这样一个过程，具体操作如下（公众号：CAE_ANSYS）

1.建立模型

在DM中绘制3D模型，设定加工零件和折弯设备，如图所示

2.材料设定

材料我们选取钢管铝合金，采用双线性分析，其余零件设定为刚性体

3.单元划分

我们将单元划分尽可能的加密，但是过密的网格会加大计算量，如何平衡计算时间，收敛时间，是一非线性计算的一大问题，本实例划分网格如图所示

3.边界设定

（1）设定钢管和折弯机接触采用，可分离接触，右侧压块设定可分离接触

（2）将钢管的右侧给定远端固定载荷，将折弯机旋转90度，

（3）将折弯机恢复成0度

（4）将钢管进给40mm

（5）折弯机旋转90度

4.结果提取

可以提取相应的应力值和变形量，结果如图所示

通过结果可以发现拐弯处，其应力显著增大，所以在油管拐弯处，尽量不要有直角拐弯，尽可能增大拐弯半径，降低其应力值，如果漏油发生在拐弯处，则有可能发生工艺性问题，导致应力过大，发生破裂，导致其漏油

另外可以提取折弯机的扭矩，查看受力过程，结果如图所示。（公众号：CAE_ANSYS）

 该实例控制中间滚轮的直径可以控制折弯半径相关的参数，本实例可以较好的在ANSYS Workbench中完成钢筋或钢管一类零件的塑形加工的仿真，对于超过屈服强度的仿真有一定的指导意义。