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技术前沿

环槽铆钉配合多钉接机械过程的分析

    在进行干涉配合多钉接机械接钉载分配三维有限元分析时,首先要对干涉配合过程进行有限元分析,并计算出干涉配合后钛干涉环槽铆钉与复合材料板之间的“装配应力”。

    利用ANSYS软件对过干涉配合问题进行分析,针对压力压装和温度压装法,可分别采用动态接触算法和静态接触算法来仿真组装过程。动态接触算法即按照实际压装过程在适当位置施加位移或载荷边界条件。动态模拟整个装配过程,但是采用该方法需要保证轴环槽铆钉的一端有一定的锥度,从而在刚发生接触时能进入孔内。静态接触算法是按照两配合物体实际干涉量建立有限元模型,并让其有限元网格按照实际过盈量重合,通过设置接触参数来决定发生接触的节点,计算中ANSYS能自探测接触表面,并将相应节点拉回到接触面。

    将整个有限元分析过程分解成2个载荷步,其中干涉配合过程由载荷步1来完成,试件的拉伸过程由载荷步2来完成。采用静态接触算法对干涉配合过程进行有限元分析。在该过程中固定试件左右端面,整个试件上不施加任何外载荷,在干涉钛环槽铆钉与衬套间定义了4对可变形面面接触,在衬套与复合材料板间定义了4对可变形面面接触。

    为保证计算结果的准确性,将采用有限元计算得到的装配应力与采用解析法,计算得到的装配应力进行比较,发现误差在5%以内,证明采用静态接触算法可以有效地分析复合材料干涉配合的装配过程。

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