在考慮固定孔配合間隙的情況下的主應(yīng)變分布云圖中,可以看出應(yīng)變最大部位為零件兩邊的帶折彎的部位,如圖7所示。

圖7 主應(yīng)變分布云圖(約束2)
在Y向位移分布云圖中,最大Y向位移在零件的中間部位,分析結(jié)果和實(shí)際情況完全符合,如圖8所示。

圖8 Y向位移分布云圖(約束2)
四、結(jié)構(gòu)優(yōu)化
由于該零件是一個(gè)支架,因此除了在強(qiáng)度方面有要求外,在靜變形方面也有要求,即該零件在垂直方向(Y軸方向)要小于4mm,不然會(huì)對(duì)其他零件產(chǎn)生擠壓。對(duì)于該零件,增加厚度是提高強(qiáng)度最有效的方法之一。
Pro/MECHANICA可以選擇一個(gè)或多個(gè)靈敏度參數(shù),使它們?cè)谝粋(gè)范圍內(nèi)變化,然后檢查希望輸出的圖形,把它作為更改參數(shù)的一個(gè)函數(shù)。用額定參數(shù)值的一個(gè)小小偏差來(lái)計(jì)算局部靈敏度結(jié)果,并查看改變某個(gè)參數(shù)是否會(huì)產(chǎn)生顯著效果。另外,通過(guò)指定多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)和一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo),在成本、質(zhì)量、位移、應(yīng)力、反作用力、應(yīng)變、頻率或設(shè)計(jì)的其他方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如,在保持應(yīng)力且在第一階眾數(shù)頻率和范圍內(nèi)最大位移不變的同時(shí),將零件的質(zhì)量減到最小,可以獲得所有“單值”評(píng)估方法(最小值、最大值、最大絕對(duì)值和均方根值)的綜合值。
測(cè)量值(Y向位移)對(duì)厚度為自變量的全局自變量敏感度的分析。厚度為自變量,變化范圍是1~2mm,可以測(cè)得,如果要求零件在垂直方向(Y軸方向)變形小于4mm,厚度應(yīng)大于1.5mm,如圖9所示。

圖9 測(cè)量(Y向位移)對(duì)厚度的全局敏感度
五、總結(jié)
用有限元法對(duì)新品進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和優(yōu)化,是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、低成本的有效手段,而有效運(yùn)用這種方法的先決條件是保證計(jì)算結(jié)果的正確性。保證結(jié)果正確,除了要求CAE應(yīng)用軟件具備較好的穩(wěn)定性和計(jì)算精度外,最主要、最關(guān)鍵的一條是分析人員要對(duì)產(chǎn)品的工況進(jìn)行準(zhǔn)確地“抽象”和“簡(jiǎn)化”,這就需要分析人員具備豐富的工程經(jīng)驗(yàn),而不僅僅是掌握如何使用FEA應(yīng)用程序。