第15章-4~6 装配体静力学分析经验技巧总结篇 (工作原理的简化、约束、预紧力、载荷、后处理)高效修改接触对、suppress(抑制)、多工位(多步计算)的螺栓预紧力设置
15-04 工作原理的对接
(相关不清楚的设置在之前的博客有介绍,欢迎关注博客、批评指正)
在仿真前必须对工位吊的原理非常清楚。
接触类型辨别:
1转筒1和转台2的接触面有三个,它们之间是摩擦接触。
第二对接触就是转筒与卡箍
也是摩擦接触
依靠摩擦力才能支撑其整个桁架,所以螺栓的预紧力一定要合适。
太大了会把螺栓拉坏。太小了整个装置会下滑。
4螺栓和抱箍的接触, 摩擦接触:
螺栓可以简化为一个哑铃状的实体。
5销轴与耳板为摩擦接触:
如何高效的添加接触关系(本节课重点):
我们可以先查看一下系统自动生成的接触:
默认接触的容许误差很大13mm
这表示两个面的距离在13mm内都会被判定为接触
比如这一对抱箍应该不会接触的,但是居然都发生了接触:
应修改为0.5Mm
修改好后点击生成接触:
一共有56个接触:
首先我们把桁架的所有结构全部抑制 suppress,只留下单耳板。
(suppress(抑制):就相当于暂时删除对象,相关对象的所有设置全部停用,可以恢复。)
全选后点击抑制选中的几何体。
如图所示:
之后我们点开接触可以发现,所有和被抑制的几何体相关的接触全部打上了叉叉。(被suppress的对象相关设置全部停用了)
打勾的全部都是显示的几何体之间的接触
将这些定义为摩擦接触的解除对一次性进行修改,:
摩擦接触的参数设置:
类型为摩擦接触、摩擦系数为0.1、接触算法方程为增广拉格朗日乘子法(增加非线性问题的收敛速度)
接触探测法采用高斯节点探测法更准确:
具体看连接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/139468444
Update stiffnes
更新接触刚度。
选则更新,每一步计算都更新,
这个选项是用来定义是否在计算过程中根据实际的迭代计算情况来进行接触刚度的修正,以及修正方法。
程序默认的设置是两个刚体之间永远不会更新接触刚度,除此之外,接触刚度根据每一迭代步的结果进行更新。
你也可以手动选择Never ,即永远不更新接触刚度;
选择Each Iteration就是每一个迭代步程序自动更新接触刚度,在不确定你定义的初始接触刚度是否合理时,推荐选择这个选项;
Each Iteration,Aggressive 这个选项和上一个一样也是程序自动更新接触刚度,但是区别是这种更新的尺度会更加激进一些,这样的好处是有时候会收敛得快一点。但是若刚度更新的差异过大也会造成收敛困难。
具体看网站:https://zhuanlan.zhihu.com/p/139755623?from_voters_page=true
最后最重要的一个关键选项: 设定为 adjust to touch 保证接触面之间为接触状态,不是穿透也不是分离的状态。
最后可以看到分别是摩擦和绑定接触:
15-05 工况的对接,约束、预紧力、重力、载荷之间的施加关系
三个工况:
第一步分析只考虑螺栓预紧力
第二部分析 加上重力
第三步工位吊调上重物。
这种分开求解保证了其收敛性。
由于例子的计算量过大,本人简化计算步骤,
第一步加载螺栓预紧力
第二步 重力
约束设置:
转台上下两端固定 为fixed supported
重力设置:
(插入加速度)
:(加速度方向垂直向上)
我们设置为从第一步到第二步 缓慢增加重力加速度,这样有利于收敛,如果添加重力约束那么加速度就会陡然上升到9810mm/s,为阶跃信号,不利于收敛。
螺栓预紧力:
设置为第1步就添加预紧力30000n 。后面两步为lock说明螺栓被锁死。
人工设置求解步数:
第一步步数可以设置的大一点,
总共50步,步长最大时1/20s 步长最小时1/1000
第二步 , 共100步 , 1/10 s ~ 1/1000 s
第三步与第二步一样。
打开弱弹簧和大变形:
计算时长估计几个小时,
一般做接触分析节点数不要超过10万,不然无论smjisuanji1计算速度都会很慢。
由于计算量过大,我只求解一步载荷,情况是只受重力的情况。
15-06 求解,结果后处理(结果合理性的判断)
应力分布
螺栓应力分布,
如哦螺栓受力不均匀,有的受力打,有的小,那么证明计算错误或者结构设计不好。
耳板受力分布:
上端耳板受拉外端应力打,内端应力小。
下耳板应力