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奔驰车为什么会漏油呢?钢管的折弯变形分析告诉你

5年前浏览3246

ANSYS Workbench 中钢管的折弯变形分析

     奔驰车漏油事件中大家关注到了汽车质量的重要性,汽车发动机当中有很多的油道管线,那么管线在折弯当中会不会发生破裂,导致漏油的发生呢?会不会发生同样的在奔驰车上让你哭的情况呢?下面我们从专业的仿真方面考虑管线折弯的这么一个过程.

    钢管折弯是很常见的一种现象,如图所示,那么手工折弯需要多大的力量呢,折弯过程钢筋管线会不会变形,很多工人都是靠经验完成的。如果当我们身边没有专业工具的生活,生活中遇到需要折弯钢管的时候,怎么实现呢,下面通过一个实例来看一下手工钢管折弯的仿真分析过程。(***:CAE_ANSYS),看看管线折弯过程中的应力分析,查看是否发生管线的破坏。

    本实例主要讲解了在ANSYS Workbench中如何采用非线性技术模拟钢管的折弯过程问题。主要涉及到知识点如下:

模型的建立过程,

材料双线性或非线性的设置方法

钢管和加工折弯机的接触设置方法,

折弯过程的设置,

钢管的进给设定,

钢管折弯结果的提取,

非线性分析的收敛设定注意事项,关于非线性分析,主要是材料的非线性和接触非线性,本实例采用等向强化材料模型来模拟应力应变曲线。相应的设置接触参数使之容易收敛。

实际模型参考如图所示

                                           实际折弯机

                                               折弯钢管

                                              折弯钢管

本实例以一根空心钢管为例,折弯角度为90度,然后进给一定的长度,再折弯,瞬态分析模拟这样一个过程,具体操作如下(***:CAE_ANSYS)

1.建立模型

在DM中绘制3D模型,设定加工零件和折弯设备,如图所示

2.材料设定

材料我们选取钢管铝合金,采用双线性分析,其余零件设定为刚性体

3.单元划分

我们将单元划分尽可能的加密,但是过密的网格会加大计算量,如何平衡计算时间,收敛时间,是一非线性计算的一大问题,本实例划分网格如图所示

3.边界设定

(1)设定钢管和折弯机接触采用,可分离接触,右侧压块设定可分离接触

(2)将钢管的右侧给定远端固定载荷,将折弯机旋转90度,

(3)将折弯机恢复成0度

(4)将钢管进给40mm

(5)折弯机旋转90度

4.结果提取

可以提取相应的应力值和变形量,结果如图所示

通过结果可以发现拐弯处,其应力显著增大,所以在油管拐弯处,尽量不要有直角拐弯,尽可能增大拐弯半径,降低其应力值,如果漏油发生在拐弯处,则有可能发生工艺性问题,导致应力过大,发生破裂,导致其漏油

另外可以提取折弯机的扭矩,查看受力过程,结果如图所示。(***:CAE_ANSYS)

 该实例控制中间滚轮的直径可以控制折弯半径相关的参数,本实例可以较好的在ANSYS Workbench中完成钢筋或钢管一类零件的塑形加工的仿真,对于超过屈服强度的仿真有一定的指导意义。

WorkbenchMechanical
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2019-04-19
最近编辑:5年前
范文哲
硕士 | 仿真工程师 专注于ANSYS workbench系列软件
获赞 402粉丝 6684文章 29课程 9
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未登录
4条评论
4天前
老师好,这个模型对我现在的学习非常有帮助,我怎么能获取案例呢?谢谢老师。
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仿真秀0926112949
签名征集中
1年前
怎么获取源文件呢老师
回复 1条回复
jiaoshou1001
海纳百川,有容乃大
4年前
这个很不错,学习了
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有德有限元
网格划分,结构流体热仿真代做
5年前
老师,有没有计算的源文件,想看看详细的设置,谢谢老师了。邮箱770257642@qq.com
回复 1条回复

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