基于Workbench有限元分析的高壓共軌管結(jié)構(gòu)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-07-09 12:45
利用Ansys Workbench軟件對(duì)某液壓系統(tǒng)共軌管強(qiáng)度及密封性進(jìn)行了有限元校核計(jì)算,并結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論研究,提出優(yōu)化建議,分析結(jié)果對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有一定的參考意義。
【文章來(lái)源】:機(jī)電設(shè)備. 2020,37(06)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
共軌管與端蓋蓋接觸壓力
11圖1三維模型表1部件材料屬性部件密度/(kg/m3)彈性模量/MPa泊松比屈服強(qiáng)度/MPa共軌管和端蓋78502100000.269355螺栓78502000000.3006401.2網(wǎng)格劃分將三維模型導(dǎo)入ANSA前處理軟件中分網(wǎng),其中螺栓采用一階六面體單元SOLID185,其他部分采用二階四面體單元SOLID187,在部件接觸部位需要盡量保持節(jié)點(diǎn)一致,以加快計(jì)算收斂速度[1]。有限元網(wǎng)格模型節(jié)點(diǎn)數(shù)為299220,單元數(shù)為199699,經(jīng)雅克比和扭曲度檢查,網(wǎng)格質(zhì)量符合軟件計(jì)算要求,網(wǎng)格模型如圖2所示。圖2有限元網(wǎng)格模型1.3邊界條件和載荷將共軌管底面進(jìn)行全約束,以避免剛體位移發(fā)生。共軌管與端蓋底面之間、螺栓頭底面與端蓋上面之間定義摩擦接觸,采用增廣拉格朗日接觸算法,接觸剛度為0.8,接觸行為設(shè)置為反對(duì)稱(chēng)接觸,摩擦系數(shù)0.15[2]。螺栓螺紋處與端蓋BOND接觸。由于模型中有螺栓預(yù)緊力,因此需要分2個(gè)載荷步進(jìn)行加載:1)載荷步驟1。對(duì)16個(gè)螺栓施加71197N的螺栓預(yù)緊力并鎖定,螺栓預(yù)緊力采用Prets179單元模擬。2)載荷步驟2。在共軌內(nèi)腔面施加48MPa介質(zhì)壓力。1.4強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果及分析1.4.1共軌管及端蓋分析共軌管及端蓋的位移及應(yīng)力云圖如圖3~圖6所示。圖3共軌部件整體位移云圖(放大300倍)圖4共軌部件整體應(yīng)力云圖圖5端蓋應(yīng)力云圖
11圖1三維模型表1部件材料屬性部件密度/(kg/m3)彈性模量/MPa泊松比屈服強(qiáng)度/MPa共軌管和端蓋78502100000.269355螺栓78502000000.3006401.2網(wǎng)格劃分將三維模型導(dǎo)入ANSA前處理軟件中分網(wǎng),其中螺栓采用一階六面體單元SOLID185,其他部分采用二階四面體單元SOLID187,在部件接觸部位需要盡量保持節(jié)點(diǎn)一致,以加快計(jì)算收斂速度[1]。有限元網(wǎng)格模型節(jié)點(diǎn)數(shù)為299220,單元數(shù)為199699,經(jīng)雅克比和扭曲度檢查,網(wǎng)格質(zhì)量符合軟件計(jì)算要求,網(wǎng)格模型如圖2所示。圖2有限元網(wǎng)格模型1.3邊界條件和載荷將共軌管底面進(jìn)行全約束,以避免剛體位移發(fā)生。共軌管與端蓋底面之間、螺栓頭底面與端蓋上面之間定義摩擦接觸,采用增廣拉格朗日接觸算法,接觸剛度為0.8,接觸行為設(shè)置為反對(duì)稱(chēng)接觸,摩擦系數(shù)0.15[2]。螺栓螺紋處與端蓋BOND接觸。由于模型中有螺栓預(yù)緊力,因此需要分2個(gè)載荷步進(jìn)行加載:1)載荷步驟1。對(duì)16個(gè)螺栓施加71197N的螺栓預(yù)緊力并鎖定,螺栓預(yù)緊力采用Prets179單元模擬。2)載荷步驟2。在共軌內(nèi)腔面施加48MPa介質(zhì)壓力。1.4強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果及分析1.4.1共軌管及端蓋分析共軌管及端蓋的位移及應(yīng)力云圖如圖3~圖6所示。圖3共軌部件整體位移云圖(放大300倍)圖4共軌部件整體應(yīng)力云圖圖5端蓋應(yīng)力云圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]O形圈軸對(duì)稱(chēng)超彈性接觸問(wèn)題的有限元分析[J]. 廖日東,左正興,鄒文勝. 潤(rùn)滑與密封. 1996(05)
本文編號(hào):3273775
【文章來(lái)源】:機(jī)電設(shè)備. 2020,37(06)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
共軌管與端蓋蓋接觸壓力
11圖1三維模型表1部件材料屬性部件密度/(kg/m3)彈性模量/MPa泊松比屈服強(qiáng)度/MPa共軌管和端蓋78502100000.269355螺栓78502000000.3006401.2網(wǎng)格劃分將三維模型導(dǎo)入ANSA前處理軟件中分網(wǎng),其中螺栓采用一階六面體單元SOLID185,其他部分采用二階四面體單元SOLID187,在部件接觸部位需要盡量保持節(jié)點(diǎn)一致,以加快計(jì)算收斂速度[1]。有限元網(wǎng)格模型節(jié)點(diǎn)數(shù)為299220,單元數(shù)為199699,經(jīng)雅克比和扭曲度檢查,網(wǎng)格質(zhì)量符合軟件計(jì)算要求,網(wǎng)格模型如圖2所示。圖2有限元網(wǎng)格模型1.3邊界條件和載荷將共軌管底面進(jìn)行全約束,以避免剛體位移發(fā)生。共軌管與端蓋底面之間、螺栓頭底面與端蓋上面之間定義摩擦接觸,采用增廣拉格朗日接觸算法,接觸剛度為0.8,接觸行為設(shè)置為反對(duì)稱(chēng)接觸,摩擦系數(shù)0.15[2]。螺栓螺紋處與端蓋BOND接觸。由于模型中有螺栓預(yù)緊力,因此需要分2個(gè)載荷步進(jìn)行加載:1)載荷步驟1。對(duì)16個(gè)螺栓施加71197N的螺栓預(yù)緊力并鎖定,螺栓預(yù)緊力采用Prets179單元模擬。2)載荷步驟2。在共軌內(nèi)腔面施加48MPa介質(zhì)壓力。1.4強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果及分析1.4.1共軌管及端蓋分析共軌管及端蓋的位移及應(yīng)力云圖如圖3~圖6所示。圖3共軌部件整體位移云圖(放大300倍)圖4共軌部件整體應(yīng)力云圖圖5端蓋應(yīng)力云圖
11圖1三維模型表1部件材料屬性部件密度/(kg/m3)彈性模量/MPa泊松比屈服強(qiáng)度/MPa共軌管和端蓋78502100000.269355螺栓78502000000.3006401.2網(wǎng)格劃分將三維模型導(dǎo)入ANSA前處理軟件中分網(wǎng),其中螺栓采用一階六面體單元SOLID185,其他部分采用二階四面體單元SOLID187,在部件接觸部位需要盡量保持節(jié)點(diǎn)一致,以加快計(jì)算收斂速度[1]。有限元網(wǎng)格模型節(jié)點(diǎn)數(shù)為299220,單元數(shù)為199699,經(jīng)雅克比和扭曲度檢查,網(wǎng)格質(zhì)量符合軟件計(jì)算要求,網(wǎng)格模型如圖2所示。圖2有限元網(wǎng)格模型1.3邊界條件和載荷將共軌管底面進(jìn)行全約束,以避免剛體位移發(fā)生。共軌管與端蓋底面之間、螺栓頭底面與端蓋上面之間定義摩擦接觸,采用增廣拉格朗日接觸算法,接觸剛度為0.8,接觸行為設(shè)置為反對(duì)稱(chēng)接觸,摩擦系數(shù)0.15[2]。螺栓螺紋處與端蓋BOND接觸。由于模型中有螺栓預(yù)緊力,因此需要分2個(gè)載荷步進(jìn)行加載:1)載荷步驟1。對(duì)16個(gè)螺栓施加71197N的螺栓預(yù)緊力并鎖定,螺栓預(yù)緊力采用Prets179單元模擬。2)載荷步驟2。在共軌內(nèi)腔面施加48MPa介質(zhì)壓力。1.4強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果及分析1.4.1共軌管及端蓋分析共軌管及端蓋的位移及應(yīng)力云圖如圖3~圖6所示。圖3共軌部件整體位移云圖(放大300倍)圖4共軌部件整體應(yīng)力云圖圖5端蓋應(yīng)力云圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]O形圈軸對(duì)稱(chēng)超彈性接觸問(wèn)題的有限元分析[J]. 廖日東,左正興,鄒文勝. 潤(rùn)滑與密封. 1996(05)
本文編號(hào):3273775
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