Подходы к моделированию соединений для сдвига / отверстий с помощью сред

Техническая статья

Эта статья была переведена Google Translator Посмотреть исходный текст
Для более подробного изучения соединений подшипников сдвига / отверстия или их непосредственной окружающей среды, определение проблемы нелинейного контакта играет важную роль. В данной статье используется твердая модель для поиска сравнимых и упрощенных моделей поверхностей.

Для жестких соединений концевых пластин, которые в основном подвержены изгибному напряжению, можно предположить, что в районе болтов нет частичных эллиптических искажений. По этой причине отверстия для сверления часто закрываются жесткими поверхностями или с помощью спицевого колеса (изготовленного из жестких стержней) для моделирования. Болты соединены в виде балок, потому что в основном требуется осевая жесткость.

Тем не менее, это другая ситуация с соединениями сдвига / отверстия подшипника. Передача усилия происходит с помощью поперечной силы болта, и контактное усилие действует только на часть отверстия для сверления листа. В дальнейшем, цель состоит в поиске подхода к моделированию для центрированного загружения листа.

В исходной образцовой модели, как лист, так и болт отображались в виде тела. Для задачи нелинейного контакта между корпусом затвора и внутренней поверхностью бурения листа были определены тонкие контактные тела с разрушением под растяжением.

K

Модель сравнения 1: Модель поверхности с помощью спирального колеса из жестких стержней

Болт представлен продольной осью с помощью балки и диаметром с помощью жестких стержней. Здесь важно создать тонкое спицевое колесо, чтобы точно зафиксировать изменение между контактом давления и зияющим соединением. Моментный шарнир придается стержням в отверстии. Нелинейное свойство контакта реализуется с нелинейностью стержня «Сбой под напряжением». Также можно задать нелинейность «Исправлено, если отрицательное N» было локальным шарниром стержня. Жесткие стержни передают как можно меньше нагрузки с помощью поперечной силы, и для обеспечения устойчивости системы, используется коэффициент трения (как у модели твердого тела) 0,01.

Pисунок 05 - Модель сравнения 3

Модель сравнения 2: Модель поверхности с помощью спирального колеса балок

Моделирование такое же, как у модели сравнения 1, но разница только в том, что спицевое колесо спроектировано с помощью балок. Для использования почти правильной жесткости, размеры сечения стержня будут считаться толщиной поверхности и расстоянием между стержнями в буровом отверстии.

Pисунок 04 - Модель сравнения 2

Модель сравнения 3: Модель поверхности с видом поверхности без растяжения мембраны

Вместо спица колеса теперь будет применяться поверхность. Таким образом, у нас имеется относительно твердая модель, новая площадь будет вдвое больше толщины поверхности. Мы выбираем тип поверхности с жесткостью без натяжения мембраны. Затем могут передаваться только сжимающие силы и моменты. При появлении растягивающих сил мембраны, соответствующие элементы КЭ разрушаются.

Pисунок 05 - Модель сравнения 3

Модель сравнения 4: Модель поверхности с линейной высвобождением

Сверление также закрыто с помощью поверхности для данной модели. Для нелинейной передачи силы используется линейное высвобождение с нелинейностью «Исправлено, если vz Negative». Низкое трение теперь снова придается другим поступательным степеням свободы.

Pисунок 06 - Модель сравнения 4

Сравнение и заключение

Предпочтительно использовать модели поверхности вместо твердой модели, потому что это означает меньшую работу по моделированию, а также меньшее время вычисления.

При сравнении результатов, вы поймете, что из-за завышенной жесткости, первая сравнительная модель имеет самые низкие деформации. Применение приблизительной жесткости поперечных сечений, а также использование высвобождения линии приводит только к немного большим смещениям, чем к модели твердого тела.

Модель с без натяжения мембраны имеет наибольшие деформации, но это самый быстрый метод моделирования. По умолчанию при выборе данного свойства используются пять уровней нагрузки, что приводит к увеличению времени вычисления.

Pисунок 07 - Результаты деформации

Если сравнить эквивалентное напряжение четырех моделей поверхностей, то напряжения почти одинаковы и сопоставимы с твердыми напряжениями.

Pисунок 08 - Результаты напряжения

Ключевые слова

Соединения Подшипник сдвига / отверстия Моделирование

Литература

Загрузки

Ссылки

Контакты

Свяжитесь с Dlubal

У вас есть какие-либо вопросы или необходим совет?
Свяжитесь с нами через бесплатную поддержку по электронной почте, в чате или на форуме или найдите различные предлагаемые решения и полезные советы на страницах часто задаваемых вопросов.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Основная программа
RFEM 5.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из плит, стен, оболочек, стержней (балок), тел и контактных элементов

Цена первой лицензии
3 540,00 USD
;