销钉接触力分析，哪种方法更贴切？

zhaozhihui · 发表于 2016-9-24 12:04:00

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本帖最后由 zhaozhihui 于 2016-9-24 12:03 编辑

各位大侠，最近需要用Simulation分析东西，先拿了个销钉练手，用三种设定出现不同结果，请问哪种更合理呢？

受力情况，销钉直径10mm，中间板厚10mm，两端拉力1000N，如图：

使用销钉接触力分析，哪种方法更贴切？

原文件见附件。

第一种设定，画出一个定位销，用零件接触无贯穿设定，结果最大应力在力的相反方向上，如图：

使用销钉接触力分析，哪种方法更贴切？

认为这种受力合理。

第二种设定，定位销使用销钉连接代替，结果最大应力在力的相同方向上，在定位销孔受压的地方应力却比较小，如图：

使用销钉接触力分析，哪种方法更贴切？

认为结论很奇怪，怎么正面受压的地方应力小？

第三种设定，直接用零件分析，固定中间圆孔，结果应力分布和第二种接近，应力的数值有一些差别，如图：

使用销钉接触力分析，哪种方法更贴切？

认为这种情况不合理，圆孔表面应该是无贯穿设定；使用固定方式，在力的同方向圆孔表面会不会产生拉应力？

用了三种方法设定，认为：第一种设定最符合实际情况，第三种设定最不符合。可为什么第二种设定和第三种设定比较接近呢？难道系统认为销钉和孔之间是接合关系？还是确实是拉力的应力集中大过接触应力了？使用软件版本：2013 64位版
另外：第二种、第三种设定计算的最大应力比按照教材理论计算的最大应力小40%~50%；而第一种设定应力集中的地方又比按照教材理论计算的最大应力大很多。

请教各位大侠，哪种情况会更合理一些？

zhaozhihui · 发表于 2016-9-24 22:41:14

寂静天花板发表于 2016-9-24 15:28
- X% u. C5 r1 }$ N! x帮助文件写的清楚1 固定的约束方式

谢谢您详实的解释，是不是使用无穿透接触方式更符合实际情况？

阿帕奇 · 发表于 2016-9-26 10:32:00

zhaozhihui 发表于 2016-9-24 22:41
4 v* B. j, i& J3 R! D; I7 |谢谢您详实的解释，是不是使用无穿透接触方式更符合实际情况？

不同的场合会用到不同的方式

zhaozhihui · 发表于 2016-9-26 16:54:20

谢谢总版主的回复！

阿帕奇 · 发表于 2016-9-26 21:43:41

zhaozhihui 发表于 2016-9-26 16:54
5 N# C3 D. T( Z1 ?谢谢总版主的回复！

第一，软件算的是理想状态情况，比如销钉安装就会出现几种状态，间隙配合，过渡配合，过盈配合三种，同时两侧有孔的大板销孔又存在着同心度的问题，别看是一刀下来。对还有垂直度，圆柱度的问题
而软件计算也可以有情况，孔大于销钉，孔等于销钉的时候
这些你都是否考虑到？

阿帕奇 · 发表于 2016-9-26 21:45:45

就举例，孔等于销钉的时候，你说教材给出最大应力，你再好好看看书。书上的公式是计算的平均应力加上的修正参数。最大在哪，也许可以算的出来，但前提是你数学好，时间够

阿帕奇 · 发表于 2016-9-26 21:47:55

软件既然是分成了一个个单元，那么采用的算法就是我们允许这么分的情况下一种连续算法，能最大的算出受力变形后某个局部受到的应力最大

阿帕奇 · 发表于 2016-9-26 21:50:00

用软件分析，要想分析出好结果，前提条件设定必须能做到让自己信服

啥都没准 · 发表于 2016-9-27 11:16:24

阿帕奇发表于 2016-9-26 21:430 p" k7 g& A/ E* O2 N
第一，软件算的是理想状态情况，比如销钉安装就会出现几种状态，间隙配合，过渡配合，过盈配合三种，同时 ...

好久没在您这里学东西了，今儿个又捡着便宜了

zhaozhihui · 发表于 2016-9-27 21:36:24

阿帕奇发表于 2016-9-26 21:43
6 c, f" R( y- W3 @) @; w$ j第一，软件算的是理想状态情况，比如销钉安装就会出现几种状态，间隙配合，过渡配合，过盈配合三种，同时 ...

现在实际计算的问题是：一个间隙配合的圆柱面，在内部的圆筒伸出一定尺寸后，在内部的圆筒顶端连接的机构上施加一个偏心载荷。
简化后的立柱如图：
立柱.jpg

所以是具体问题具体分析，我是按照最大间隙状态考虑的，但圆度等形位公差还没有考虑到。

使用销钉分析，销钉都是按照理想状况画的，只是想比较一下装配体的零件接触和使用零件面固定两种方式计算的结果，结果计算的结果让我更困惑了！

zhaozhihui · 发表于 2016-9-27 22:08:18

阿帕奇发表于 2016-9-26 21:45( L. j, ?$ H+ d4 K9 `4 r
就举例，孔等于销钉的时候，你说教材给出最大应力，你再好好看看书。书上的公式是计算的平均应力加上的修正 ...

数学确实没学好！
只是按照材力教材里剪切和挤压部分的公式计算了一下，作为验证。
材料力学0.jpg

结果计算出的最大应力的分布和教材都不同，看来材力是白学了。

阿帕奇 · 发表于 2016-9-28 10:01:09

zhaozhihui 发表于 2016-9-27 22:08 k2 O$ Q+ }1 o, M1 ? @% S& W) `
数学确实没学好！; O- B/ z2 I$ v
只是按照材力教材里剪切和挤压部分的公式计算了一下，作为验证。
8 z5 o) e+ `- x' i. Y

我前天没时间了，其实教材是对的，所应用的是经过实践检验的了得，即安全没问题，但是细致入微的知道哪里应力最大，软件给出了很明确的位置，不像平时我们凭经验认为的是一片区域，
换句或说，怎么说呢就像成像卫星，公式给出的也许是10米的分辨范围，软件算出的是2米的分辨范围。有时候公式给出的绝对没问题（实际也没问题），但是在软件上你看到的却是应力超标了，这是怎么回事呢？
最显著的就是软件算出的尖棱尖角的地方应力值奇大（按你的例子就是孔边缘处出现的几率大），那么这个时候我们能不能判断设计强度就不够?能不能使用？

zhaozhihui · 发表于 2016-9-29 09:16:14

阿帕奇发表于 2016-9-28 10:01
6 p- \3 f) W E* e. r我前天没时间了，其实教材是对的，所应用的是经过实践检验的了得，即安全没问题，但是细致入微的知道哪里 ...

群主说的很是！这也是分析软件的价值所在，能有更精确的指导意义。
也就是说，在使用软件计算的时候，对一些数据（尖棱尖角的地方应力值奇大）要合理的取舍？

shui321yang · 发表于 2016-9-29 09:51:36

第二种设定，定位销使用销钉连接代替情况，销钉周围至少偏移销钉直径范围内的应力值是不准确不可取。

销钉连接有两个假设1）销钉连接的两个物体，变形前变形后均是圆柱面。

2）销钉连接的两个物体，变形前变形后均是同轴。
与实际受力不符。

第三种设定，依然与与实际受力不符。

zhaozhihui · 发表于 2016-9-29 15:00:33

本帖最后由 zhaozhihui 于 2016-9-29 15:02 编辑

shui321yang 发表于 2016-9-29 09:517 B: x/ m8 M0 q& Z) r' O
第二种设定，定位销使用销钉连接代替情况，销钉周围至少偏移销钉直径范围内的应力值是不准确不可取。: W, ^/ h% E* A' ?; `) [8 B

6 g) u2 m3 M( U) n: K% ~销 ...

受教了！

根据您的提示，又看了“销钉”的定义，确实有：
销钉-注释.png

终于知道第一种设定和第二种设定的区别了，
读书得认真才行！

非常感谢您答疑解惑！

阿帕奇 · 发表于 2016-9-29 15:31:09

zhaozhihui 发表于 2016-9-29 15:00
/ J7 w$ q5 K& D' p4 L i- }受教了！+ k9 j8 Y# Y) f& R1 k1 U
5 Y3 S; m: Z. E! b+ i% ~# r. D- C
根据您的提示，又看了“销钉”的定义，确实有：

我又来了

，也就是说，2,3的情况用于你不是测定销孔及销钉强度，测试零部件其他部位的的时候使用方便

形象说，2,3种就是有点像孔壁是固定死的，力拉孔壁时的应力状况，这样你就会很理顺方向疑惑方面的问题了

阿帕奇 · 发表于 2016-9-29 15:34:52

zhaozhihui 发表于 2016-9-29 09:16
- X( N$ i. X/ d- t* Q$ j群主说的很是！这也是分析软件的价值所在，能有更精确的指导意义。4 i5 h+ K3 D+ H
也就是说，在使用软件计算的时候，对 ...

是的，这是存在压溃的现象。看你允许压溃有多少。是大到孔尖边压没了，销轴对应部位有个印儿，还是一点都不允许

zhaozhihui · 发表于 2016-9-29 16:01:01

阿帕奇发表于 2016-9-29 15:34
k" ^& g" ~0 o. A1 x; u是的，这是存在压溃的现象。看你允许压溃有多少。是大到孔尖边压没了，销轴对应部位有个印儿，还是一点都 ...

也许在零件允许的范围内，局部的大应力还会造成冷作硬化，使局部得到加强，受力情况会得到改善，
这时候是不是接着进行疲劳分析更合理一些？

非常感谢总版主大人这几天的耐心解答！

阿帕奇 · 发表于 2016-10-3 17:49:28

zhaozhihui 发表于 2016-9-29 16:01! l3 u7 G6 ?4 G) ]
也许在零件允许的范围内，局部的大应力还会造成冷作硬化，使局部得到加强，受力情况会得到改善，
+ K0 k% Q9 R& L' B这时候 ...

如果需要

zhenggong168 · 发表于 2017-6-10 17:14:24

高手。高手，高手，高高高高手

shanqln · 发表于 2018-6-24 00:06:36

学习了。。。

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