搜索Abaqus仿真卡扣接觸（snap fit）案例賞析---不收斂的三種解決方法
2017-03-15 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
動(dòng)畫:
背景介紹:
卡扣是機(jī)械領(lǐng)域常見(jiàn)的連接裝置,以其連接可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單受到業(yè)界的青睞,廣泛應(yīng)用于通信、汽車等領(lǐng)域.不同使用環(huán)境和使用要求下,卡扣的選材、造型等差異較大.卡扣的結(jié)構(gòu)完整是完成其正常連接功能并維持連接狀態(tài)的基本前提,即承受插入、連接過(guò)程的各類力學(xué)環(huán)境條件,不發(fā)生設(shè)計(jì)預(yù)期以外的塑性變形或 斷裂。對(duì)于在電磁、火工環(huán)境下工作的卡扣,往往存在結(jié)構(gòu)完整性與工作過(guò)程安全性的雙重要求:既要避 免插入過(guò)程急劇刮擦引起的接觸部位大幅升溫,又要避免接觸面大幅中斷或金屬插入件彈跳引起的電磁回路等。
卡扣作為零部件的一種重要連結(jié)形式在產(chǎn)品 設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用,因采用這種形式的連接具有不影響整體外觀、裝配方便和不增加額外零件的優(yōu)點(diǎn).卡扣連接主要是通過(guò)裝配過(guò)程中彈性變形和到位后的變形復(fù)原來(lái)實(shí)現(xiàn)兩零件問(wèn)的相聯(lián),如衣服上的金屬按鈕就是卡扣連接的典型應(yīng)用.卡扣材料多為金屬材料或塑料,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中后者更為常見(jiàn).塑料卡扣因其材料具有成本低廉和成形方便的特點(diǎn),使得卡扣在塑料件的連接中更加實(shí)用和流行。
案例介紹:
卡扣由于突然的接觸分離往往導(dǎo)致使用靜態(tài)分析步不能收斂,可引入穩(wěn)定控制、使用動(dòng)態(tài)分析步來(lái)解決收斂問(wèn)題。使用二維平面應(yīng)力模型。材料屬性:楊氏模量3GPa,泊松比0.4,密度是8e-9tonn/mm^3。
模型創(chuàng)建:
1.創(chuàng)建幾何模型
2. 創(chuàng)建材料和solid homogeneous截面屬性并賦予兩個(gè)part
3.進(jìn)入assembly模塊裝配part
4.創(chuàng)建step
5.進(jìn)入Interaction模塊
定義默認(rèn)的接觸屬性,選擇Surface to Surface接觸類型,主從面如圖:
定義耦合約束
6.Load模塊定義邊界條件
定義運(yùn)動(dòng)
定義固定和對(duì)稱約束
7.劃分網(wǎng)格
8.創(chuàng)建job,命名為snap-fit-static
提交計(jì)算
出人意料的是第一次求解就收斂了,查看后處理,發(fā)現(xiàn)有網(wǎng)格穿透,因此互換主從面或細(xì)化網(wǎng)格。
互換主從面,
發(fā)現(xiàn)不收斂,算到下圖所示的位置就aborted了。
細(xì)化網(wǎng)格
收斂并解決了穿透現(xiàn)象
如果在此基礎(chǔ)上互換主從面,不收斂,
計(jì)算到和上面相同的位置就aborted的了
因此從上述問(wèn)題可知,主從面的選擇對(duì)收斂性有很大的影響。
對(duì)于這類接觸問(wèn)題,可以通過(guò)以下三種方法來(lái)解決不收斂問(wèn)題:
1.增加穩(wěn)定控制
2.使用dynamic implicit
3.使用dynamic explicit
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