問題描述:
一個(gè)桿件連接一塊平板,該平板包含兩個(gè)松配合螺栓,平板由兩邊支撐,吊環(huán)螺栓沿垂直方向和豎直方向受力為1100N。計(jì)算零部件的最大應(yīng)力和變形。
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1.打開零件。
2.我們新建一個(gè)靜應(yīng)力分析的算例,如下圖所示。
3.設(shè)置材料。我們需要為模型指定模型的材料屬性。點(diǎn)擊選中模型,鼠標(biāo)右鍵選擇“應(yīng)用/編輯材料”。設(shè)置零部件的材料為AISI 1020,如下圖所示。
4.定義螺栓接頭。選擇“連接”鼠標(biāo)右鍵選擇“螺栓”,如下圖所示。
螺栓類型選擇“標(biāo)準(zhǔn)”,依次選擇下面的兩個(gè)邊線定義螺釘和螺母。勾選“相同的螺釘和螺母直徑”。設(shè)置螺釘和螺母的直徑為24mm,螺栓柄直徑為12mm。
螺栓材料使用“合金鋼”。
在預(yù)載選項(xiàng)中,選擇扭矩并設(shè)置扭矩為160N.m,摩擦系數(shù)為0.2。
5.定義接觸條件。為了正確建立螺栓連接的模型,需要在兩個(gè)零部件之間定義接觸條件。點(diǎn)擊連接鼠標(biāo)右鍵選擇“相觸面組”。
在下面的兩個(gè)面之間定義一個(gè)“無穿透”,“節(jié)到曲面”的相觸面組。
6.添加外部載荷。模型約束好之后,我們需要向模型施加遠(yuǎn)程載荷。選擇外部載荷,鼠標(biāo)右鍵選擇“遠(yuǎn)程載荷/質(zhì)量”,如下圖所示。
選擇下面的兩個(gè)面定義遠(yuǎn)程載荷/質(zhì)量的面,指定力的位置(0,0,51),力的大小為(1100,0,1100)。
7.添加夾具。為了完成靜態(tài)分析,我們在平板上添加固定幾何體約束。點(diǎn)擊夾具鼠標(biāo)右鍵選擇“固定幾何體”。
在平板的左右兩側(cè)添加固定幾何體約束,如下圖所示。
8.劃分網(wǎng)格。
按照如下圖所示進(jìn)行設(shè)置。
10.運(yùn)行分析。
選擇“靜應(yīng)力分析1”鼠標(biāo)右鍵選擇“屬性”,彈出如下圖所示的窗口,設(shè)置解算器為“Direct sparse解算器”。
我們可以看到最大von Mises應(yīng)力值為525MPa,小于材料屈服極限352MPa。
我們可以看到最大位移為8.73mm。
11.查看螺栓力。選擇“結(jié)果”鼠標(biāo)右鍵選擇“列舉合力”,如下圖所示。
可以看到兩個(gè)螺栓接頭的軸向力為66742N和66804N。