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 來源:互聯網
動畫:
背景介紹:
卡扣是機械領域常見的連接裝置,以其連接可靠、結構簡單受到業界的青睞,廣泛應用于通信、汽車等領域.不同使用環境和使用要求下,卡扣的選材、造型等差異較大.卡扣的結構完整是完成其正常連接功能并維持連接狀態的基本前提,即承受插入、連接過程的各類力學環境條件,不發生設計預期以外的塑性變形或 斷裂。對于在電磁、火工環境下工作的卡扣,往往存在結構完整性與工作過程安全性的雙重要求:既要避 免插入過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形式在產品 設計中得到了廣泛應用,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點.卡扣連接主要是通過裝配過程中彈性變形和到位后的變形復原來實現兩零件問的相聯,如衣服上的金屬按鈕就是卡扣連接的典型應用.卡扣材料多為金屬材料或塑料,在產品設計中后者更為常見.塑料卡扣因其材料具有成本低廉和成形方便的特點,使得卡扣在塑料件的連接中更加實用和流行。
案例介紹:
卡扣由于突然的接觸分離往往導致使用靜態分析步不能收斂,可引入穩定控制、使用動態分析步來解決收斂問題。使用二維平面應力模型。材料屬性:楊氏模量3GPa,泊松比0.4,密度是8e-9tonn/mm^3。
模型創建:
1.創建幾何模型
2. 創建材料和solid homogeneous截面屬性并賦予兩個part
3.進入assembly模塊裝配part
4.創建step
5.進入Interaction模塊
定義默認的接觸屬性,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
定義運動
定義固定和對稱約束
7.劃分網格
8.創建job,命名為snap-fit-static
提交計算
出人意料的是第一次求解就收斂了,查看后處理,發現有網格穿透,因此互換主從面或細化網格。
互換主從面,
發現不收斂,算到下圖所示的位置就aborted了。
細化網格
收斂并解決了穿透現象
如果在此基礎上互換主從面,不收斂,
計算到和上面相同的位置就aborted的了
因此從上述問題可知,主從面的選擇對收斂性有很大的影響。
對于這類接觸問題,可以通過以下三種方法來解決不收斂問題:
1.增加穩定控制
2.使用dynamic implicit
3.使用dynamic explicit
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