基于FEM的车载DVD机芯配合结构的应力分析.pdfVIP

制造业信 合面间往往承受着交变载荷 的作用 ，并且可能发生相对滑 o5=6 (1-c2r／)／(c2l_6)； 动 ．导致配合面边缘 的接触状态和应力状态发生变化 。在 = 一 6 (c2／ 1)／(c2-b)。 过盈配合 中，随外载荷的变化 ，接触体 的变形和接触边界 式 中：E为轴毂 的弹性模量 ：r为 圆筒任意位置的半 的摩擦作用使得部分边界条件产生变化 ．这种变化一般是 径 。 不可逆的。因此 ．过盈配合实质上是 由边界条件的可变性 弹塑性力学理论认为影响零件强度和寿命是等效应 (滑移)和不可逆性产生 的边界非线性 问题 ，求解过程需 力 ．等效应力 VonMises应力为 ： 用迭代法经多次迭代方能完成 。迭代法是从预先假定的接 6：、／—} [(l一2)+(O-2一3)。+(3一drI)]。 触状态和可能的接触 区域 出发，按对应的定解条件 ．建立 Y 厶 对轴对称 的过盈配合 问题 ， l=dr。， 2=0， =I= ，x,l 方程并求解 ，再验证假定接触状态对应 的判定条件是否得 于实心轴 =p；毂 的最大 VonMises应力发生在内壁 ，即 到满足。若满足，求解结束 ；否则，须按一定的迭代格式 修 改接触状态 ，继续求解 ．直到满足相应 的判定条件为 r=b时，Iorl=I I ， 止 。为了对过盈配合 的两个实体实现有限元分析 ，在对实 P (C2+6)I(c2_b)，0-sv= sv一。 体进行单元划分 的基础上 ．需要在配合表面设置接触单 3有限元模拟计算 元 ．传递配合表面的接触压力 。由于接触边界 的不确定 3．1材料特性 性 ，不宜用节点对接触单元来处理过盈配合问题 ，宜用 点 压碟臂轴和基座 的材料特性如表 1所示 面或面面接触单元 。在研究过盈配合 时采用如下基本假 设 ：接触体 的材料特性是线性 的，位移和应变都很小 ；作 表 1 压碟臂轴与基座的材料特性 用在接触面上 的摩擦力满 足库仑定理 ；接触 表面是连续且 光滑。 3．2过盈连接有限元分析 过盈配合所产生 的应力主要集 中在配合面附近 ，建模 时只考虑圆柱部分 ，将其等效为 同心圆柱 。同心圆柱又为 对称结构 ，取轴 向截面的一半即可。 进行面一面接触分析 时 ．定义压碟臂轴面为接触面 ． 用 TARGE169来模拟 ，基座孔 内侧为 目标 面 ，用 CON— TA171单元模拟 ，然后模 型上施加约束 ，进行计算。等值 线 图是 ANSYS后处理 中最经常使用 的图形显示 ，可显示 结果项 (如应力 、温度等)在模 型上 的变化 ]。 图2 过盈配合示意 图 过盈配合过程 中的等效应力 VonMises应力云图如组