轴和轴套的过盈配合在实际工程中很常见。过盈配合的仿真方法有多种。准确获得接触压力需要更细致的网格以及选择恰当的接触算法。详见下文。
轴和轴套过盈配合,可以使用三种模型。
1)实体-完整模型;
2)实体-对称模型(1/2对称,1/4对称);
3)轴对称模型;
考虑过盈配合,有两种方式。
1)几何模型过盈;
2)几何不过盈,接触模型过盈;
三种模型,两种方式,组合形成六种过盈配合仿真分析方法。
实体完整模型,几何模型考虑过盈。
接触定义如下。
接触信息。
等效应力。
接触压力。
实体完整模型,几何模型不考虑过盈。
接触定义如下,接触模型考虑过盈。
接触信息。
等效应力。
接触压力。
实体1/4对称模型,几何过盈。
接触定义如下。
接触信息。
等效应力。
接触压力。
轴对称模型,几何过盈。
接触定义如下。
接触信息。
等效应力。
接触压力。
实体对称模型和轴对称模型可以不使用几何过盈,转而使用接触过盈。所以过盈配合一共有六种仿真分析方法。
以上案例中,都使用了默认的接触算法,其实是增强拉格朗日算法。这种算法研究过盈配合的大致效果是可以的,但得到的接触压力和相关应力是不准确的(偏小)。
如果需要准确获得接触压力和相关应力,一是要细化接触网格,二是要使用法向拉格朗日接触算法。
如下图所示,使用实体1/4对称模型,网格和上例一致,仅改变接触算法类型。等效应力和接触压力有明显提升。
等效应力。
接触压力。
来源:华仿CAE