首页/文章/ 详情

结论有点意外!销轴连接的仿真分析方法大总结

11月前浏览6999


01              

           
背景            

    关于销轴连接的力学分析,笔者本计划编写五篇技术文章来研究。

    第一篇《来自真实项目!销轴连接的仿真分析方法值得研究》,表明了使用Cylindrical关节定义销轴连接,参考面重合会导致轴应力求解结果失真,并且软件会有对应提示。所以读者需要注意避免重合。

    第二篇《来自真实项目!销轴连接的仿真分析方法值得研究(二)》,展示了使用Cylindrical关节定义销轴连接,参考面不重合的结果。

    第三篇《来自真实项目!销轴连接的仿真分析方法值得研究(三)》,展示了提取连接反力,直接施加在轴上得到的结果。

    第四篇《来自真实项目!销轴连接的仿真分析方法值得研究(四)》,使用考虑间隙的摩擦接触,这种连接方式和现实情况更接近。

    第五篇《来自真实项目!销轴连接的仿真分析方法值得研究(五)》,使用了忽略间隙的摩擦接触,分析结果和第二篇文章类似。

    以上五篇小文章单独看都比较简单,但联合在一起,能给读者一些启发,意识到问题没那么简单。


    但有读者意犹未尽,提出如下看法。非常值得赞赏。

    1)第三篇,对轴直接施加力,轴算出的应力结果最大,最保守;

    2)从第四篇和第五篇可以得出,配合间隙对结果确实有影响;

    3)第二篇的joint选择了Cylindrical类型,和第五篇的无间隙接触的分析结果接近;

    4)第四篇,考虑实际间隙,定义摩擦接触,但分析结果比第三篇要小;

    5)能不能找到一种joint类型,算出来结果和第三篇基本一致。这样既保守,也能加快求解。毕竟摩擦接触定义太多会导致求解耗时很长,并且容易不收敛。


02              

           
导读            

    几何模型,网格划分,分析条件,这里就不赘述了,可查看前五篇。


03              

           
joint类型            

    可用的joint类型如下。


    首先可以明确,销轴连接,绕轴向旋转自由度肯定是释放的。绕Z向旋转自由度释放的有如下六种joint类型:


04              

           
最佳实践            

    总结前几篇的经验,可以推断出,至少释放绕Z向和X向的旋转自由度,应该更适合弯曲变形。


    先引入第三篇的轴的等效应力结果。


    使用Universal类型


    轴的等效应力结果。


    使用Spherical类型


    轴的等效应力结果。


05              

           
错误示范            

    销轴连接,可能有人选择使用Revolute。这是错误的。


06              

           
总结
           

    如果销轴连接的配合间隙较大,可以认为销轴之间的三个旋转自由度是释放的。这样得到的结果更加保守,不失为一种好方案。

    如果销轴连接的配合间隙很小,那么在一定程度上,可以认为绕横向的旋转自由度是锁定的。这样得到的结果可能偏小。

    如果用户需要将销轴连接使用joint来定义,应该根据具体情况来选择joint类型。或者提取出joint反力直接施加在轴上也是一个选择。

    笔者最近的项目,销轴之间是间隙配合,单边间隙约占轴半径的15%。我们分别输出了Cylindrical和Spherical的计算结果作为销轴实际应力的分布区间,提供给客户。

来源:华仿CAE

LS-DYNAWorkbenchDeformFKM振动显式动力学新能源GID单元技术
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-12-12
最近编辑:11月前
华仿CAE
硕士 致力于推广工程仿真技术
获赞 360粉丝 599文章 559课程 6
点赞
收藏
未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈