本文關(guān)鍵詞：螺栓法蘭連接的數(shù)值模擬及接觸收斂分析

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【摘要】：螺栓法蘭連接的數(shù)值模擬過(guò)程中涉及許多接觸對(duì),在處理接觸問(wèn)題時(shí),收斂困難這一問(wèn)題普遍存在。以使用ANSYS Workbench對(duì)齒輪壓縮機(jī)法蘭連接的有限元分析為例,詳細(xì)分析了影響計(jì)算收斂性的主要因素:接觸對(duì)的建立、接觸類(lèi)型和接觸算法的選取,以及罰剛度大小。在模擬過(guò)程中,用非對(duì)稱(chēng)綁定接觸模擬螺母與螺栓的連接,非對(duì)稱(chēng)摩擦接觸模擬螺母與法蘭,以及法蘭之間的連接,線(xiàn)性施加預(yù)緊力的方式來(lái)模擬螺栓擰緊。在數(shù)值計(jì)算過(guò)程中,綁定接觸采用罰函數(shù)法,摩擦接觸采用增廣拉格朗日乘子法。初次計(jì)算采用一個(gè)較小的罰剛度系數(shù),然后根據(jù)計(jì)算過(guò)程中接觸迭代計(jì)算和N-R殘差檢查情況,逐步增大罰剛度系數(shù)直至得到收斂的計(jì)算結(jié)果。計(jì)算結(jié)果收斂性好,接觸面摩擦應(yīng)力分布符合壓應(yīng)力分布規(guī)律且僅有少量的滑移,滿(mǎn)足工程使用要求。為其他類(lèi)型接觸問(wèn)題的分析過(guò)程中解決收斂困難的問(wèn)題提供了參考。
【作者單位】： 昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院;西門(mén)子中國(guó)研究院;
【關(guān)鍵詞】： 螺栓連接 法蘭 有限元法 接觸剛度 收斂性 ANSYS Workbench
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11262007;11572142)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TH131.3
【正文快照】： 2.西門(mén)子中國(guó)研究院,北京100102)結(jié)構(gòu)非線(xiàn)性問(wèn)題分為幾何非線(xiàn)性問(wèn)題、材料非線(xiàn)性問(wèn)題、狀態(tài)非線(xiàn)性問(wèn)題[1]。接觸問(wèn)題是典型的狀態(tài)非線(xiàn)性問(wèn)題,即接觸區(qū)域的大小和位置未知,同時(shí),隨著接觸狀態(tài)的改變,接觸表面的法向和切向剛度也發(fā)生改變。另外,接觸問(wèn)題很多時(shí)候伴隨有由大變形引

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