搜索Abaqus仿真卡扣接触（snap fit）案例赏析---不收敛的三种解决方法
2017-03-15 by:CAE仿真在线 来源:互联网
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背景介绍:
卡扣是机械领域常见的连接装置,以其连接可靠、结构简单受到业界的青睐,广泛应用于通信、汽车等领域.不同使用环境和使用要求下,卡扣的选材、造型等差异较大.卡扣的结构完整是完成其正常连接功能并维持连接状态的基本前提,即承受插入、连接过程的各类力学环境条件,不发生设计预期以外的塑性变形或 断裂。对于在电磁、火工环境下工作的卡扣,往往存在结构完整性与工作过程安全性的双重要求:既要避 免插入过程急剧刮擦引起的接触部位大幅升温,又要避免接触面大幅中断或金属插入件弹跳引起的电磁回路等。
卡扣作为零部件的一种重要连结形式在产品 设计中得到了广泛应用,因采用这种形式的连接具有不影响整体外观、装配方便和不增加额外零件的优点.卡扣连接主要是通过装配过程中弹性变形和到位后的变形复原来实现两零件问的相联,如衣服上的金属按钮就是卡扣连接的典型应用.卡扣材料多为金属材料或塑料,在产品设计中后者更为常见.塑料卡扣因其材料具有成本低廉和成形方便的特点,使得卡扣在塑料件的连接中更加实用和流行。
案例介绍:
卡扣由于突然的接触分离往往导致使用静态分析步不能收敛,可引入稳定控制、使用动态分析步来解决收敛问题。使用二维平面应力模型。材料属性:杨氏模量3GPa,泊松比0.4,密度是8e-9tonn/mm^3。
模型创建:
1.创建几何模型
2. 创建材料和solid homogeneous截面属性并赋予两个part
3.进入assembly模块装配part
4.创建step
5.进入Interaction模块
定义默认的接触属性,选择Surface to Surface接触类型,主从面如图:
定义耦合约束
6.Load模块定义边界条件
定义运动
定义固定和对称约束
7.划分网格
8.创建job,命名为snap-fit-static
提交计算
出人意料的是第一次求解就收敛了,查看后处理,发现有网格穿透,因此互换主从面或细化网格。
互换主从面,
发现不收敛,算到下图所示的位置就aborted了。
细化网格
收敛并解决了穿透现象
如果在此基础上互换主从面,不收敛,
计算到和上面相同的位置就aborted的了
因此从上述问题可知,主从面的选择对收敛性有很大的影响。
对于这类接触问题,可以通过以下三种方法来解决不收敛问题:
1.增加稳定控制
2.使用dynamic implicit
3.使用dynamic explicit
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