用solideworks simulation 计算过盈配合装配需要的压力大小

水水5

昨天接一网友求助，某一定位销装配需要压力机，这个销子的设计有点奇葩，大意就是一次性的防拆设计。不知道该选择多大的压力机，问能不能计算。
答案肯定是能计算的，但是我不知道算的对不对，所以把过程发上来，大家讨论讨论。
销子和销孔是过盈配合，直径8mm，过盈0.02mm，2丝的过盈，对这么小的销，也算是大的了。过盈的原理是使表面产生弹性变形，从而产生接触压力，根据这个接触压力乘上摩擦系数，算出产生轴向位移所需要的拉力。
8 H" O/ P: G9 G: K! Q3 o! _% q我的方案是这样的，通过solidworks simulation中的冷缩配合，算出接触压力，探测平均接触压力。这个拉力用平均接触压力计算对不对？
1. 造型，随便造一个基体，打孔，尺寸为7.98mm。销子直径8mm，长28mm。
5 a3 E$ X3 l/ m5 L' c; S8 Y7 M造装配体。材料35
# T' F5 j. j% p6 {4 G# K8 q1 j! o" k2.开启simulation，固定基体下表面，销子表面与孔表面设置相触面组，选冷缩配合。划分网格，自由过渡，运行。
" o/ q7 J2 x/ }6 Q8 ~# b/ v7 Q3.定义应力图解，选接触压力。并探测，得到平均接触压力为3.931×10的8次方 牛每平方米。
! q3 R: Q' O1 s/ w- J* W9 u) o4.查询销子侧表面积，为653.45平方毫米。3、4结果相乘得256.87KN
3 a+ X3 f, i) Y- B/ i1 d; |& Q5.按摩擦系数0.21计算，得54KN。即需要约5.4吨的压力机。

0 y. [7 O" G* r5 A0 q
, Y" v* j! U: \2 Z  C

水水5

我是这样理解的，虽然某些位置的接触压力较大，但是在压入过程中会发生塑性变形，导致应力趋于平均分布，所以应该用平均接触压力计算。但是一旦屈服，就不是线性问题了。
求大侠指点 @2266998  @zerowing @害怕伏枥 @逍遥处士 @寂静天花板  

亮亮syxs

哇，我用sw，就只知道画图，还能分析啊，好好学习一下，

zhangying9903

2丝的过盈你折腾出5吨多的压力？一锤子的事。

huiyu788

zhangying9903 发表于 2015-5-12 11:19
' u# F4 L3 [  R# N2 l- Y2丝的过盈你折腾出5吨多的压力？一锤子的事。

胖子小二

过盈装配压装力计算，网上有相关资料，您可以验算下，不过5.4吨确实太大了，哈哈

水水5

我从网上下了个“过盈连接压装力计算”，百度文库里搜来的
计算结果为39KN，即4吨的压力机。

寂静天花板

楼主的问题绝不是8爷说的软件能否模拟的问题，而完全的概念错误。为什么
有限元分析的结果是什么，是内应力，这个概念绝不能忘记。那么问题来了，摩擦力相对于工件来说是外力，包括引起摩擦力的接触压力，而楼主找到所谓的接触压力仍然是有限元后处理结果中的内应力分量，仍然是内应力范畴，到了楼主那就直接等于外力了，这简直是乱弹琴。
还有，楼主销钉全进入到了基体中，而边界条件根本没外力，那么此时销钉处于静止状态，与基体之间没有相对滑动，摩擦力又从何而来，摩擦力的定义忘了吗，是两物体之间有相对滑动或相对滑动趋势，才有滑动摩擦力和静摩擦力。
冷缩配合的接触条件求解的是内应力，求解下销钉那个所谓基体的变形情况，而楼主的边界条件根本没有外压力，
: e% R$ s/ T/ Z+ Y内应力云图
@2266998  

2266998

寂静天花板 发表于 2015-5-12 17:32
: s- Z* }1 w1 ?3 n6 X( O. X. [楼主的问题绝不是8爷说的软件能否模拟的问题，而完全的概念错误。为什么
有限元分析的结果是什么，是内应力 ...

哈哈，大虾，是这样描述，
4 v2 B* e. C" j
% Y1 W1 p. {, ~: x. A& N* B那个东西，你设定装了一段，就按已经‘压合’计算，仅对这一段，当一体计算，但每个层之间的应力关系特别复杂，不是可以简单处理的，假如就是‘硬那么玩’，就分层了，每层计算，也不完全不行，但精度有限，因为有些层已经是‘非弹性了’，而有限元，讲究‘弹性’，这是实质了，
2 l; @' F$ W# ^
你看我以前说的，我从来不反对计算机玩什么，赞成有限元，但一定要用合适了，用到有精度的场合，当超出范围了，就没有意义了，

同归

这么玩做工程应用，求出需要的最大的压力是没有太大问题的。接触面的内应力如果应力方向正确是可以用来确定外力的。8爷说的东西可以看看 计算非弹性的有限元书籍。个人主要做设计，有限元做的也不少，但个人特别不喜欢做有限元，第一，真正愿意去懂的仍太少，要求做，但做出来是摆设，第二，要保证正确性成本太高，很多地方没有必要。