2020-03-04Workbench卡扣装配过程模拟(原创李克鹏)

本教程的目的在于帮助workbench初级用户更方便地利用workbench的强大分析功能。实例本身所采用的数据或边界条件不具有代表性,不讨论个划分技巧、材料模型选择、材料参数确定、接触方式选择等等问题。限于自身水平,本教程中必有许多值得完善的地方,也请各位批评指正。

教程: workbench Static模块应用

一、问题描述" D

模型文件:CJ_A.k(模型见附件)

目标:模拟卡扣装配过程中应力及装配力情况。

分析手段:整个操作过程均在Static structure模块中完成。

注:此模型采用的是一自建示意结构,主要说明分析流程

二、模型导入

1.静力学分析建立

2.材料建立

双击A2进入工程数据面板,设置磷青铜和PBT材料参数,弹塑性材料采用Multiliner Isotropic Hardening,然后按图所示输入相应材料参数完成材料定义。

3.模型导入

通过三维建模软件建立的模型,在三维软件中完成简化处理后,右键A3,然后依次选择Import Geometry—Browse,在弹出的选择对话框中选择相依模型文件,点击确定完成模型导入。

三、网格及边界条件设定

1几何模型赋材料属性

双击A4进入Model编辑界面,进入Geometry中将实体模型分别赋予对应材料,具体如下图所示。

2接触对创建

在左侧工程树中右键右键Connections,在弹出对话框中依次点击Insert……Manual Contact Region,通过手动选择方式建立接触对,具体如下图所示

3网格划分

网格划分可通过控制尺寸方式进行,具体GUI为右键Mesh,在弹出菜单中依次点击Insert……Sizing,在弹出对话框中选择相应的面或体进行网格尺寸控制,网格划分形式可通过上述插入中选择Method选项进行网格剖分方式设置,设置完成后点击Generate Mesh进行网格生成(亦可不生成网格,在后续点击求解时会先生成网格)

4分析步设置

由于卡扣装配为非线性分析,分析步过少易导致求解不收敛,过大会造成求解时间长,浪费资源,因此进行分析步设置时应根据实际求解情况不断调整载荷步设置情况,以便更好收敛,分析为大变形,需将大变形选项开启,要输出装配力,需在Output Controls中将Nodal Forces选项设置为yes(注:此选项不开后续力无法输出)

5约束条件添加

右键Static Structural……Insert……Fixed Support/Displacement进行固定及位移约束添加,完成工况设置

6添加结果查看选项

右键Solution……Insert后面可以选择相应要查看的结果选项,包括变形、应力、应变、接触力等内容

四、求解及后处理

1求解

分析设置完成后,右键Solution……Solves进行求解计算,在计算过程中可通过Solution Information中的Solution Output选项选择求解计算情况的收敛曲线,等待求解过程完成即可。

2结果查看

求解完成后,可用鼠标点击上述设置的结果输出选项,进行应力、变形及装配力结果查看,具体结果如下图所示:

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