《有限元探析法的案例》

有限元分析法的案例綜述1.1高級運動仿真的建立首先打開總裝配圖，然后先將制動盤隱藏，接著使用“WAVE幾何連接器”功能對制動盤兩邊的制動襯塊進行選定。這里選定兩邊的制動襯塊是為后面的分析做基礎，在后面的分析中，我需要用兩邊制動襯塊對制動盤的壓緊力來得到仿真結(jié)果。在這一步驟中我直接選擇相連曲線選擇到兩塊制動襯塊。在選擇完以后，將制動盤設置為窗口打開，接下來點擊啟動-高級仿真，此時UG跳轉(zhuǎn)為運動仿真界面，點擊新建FEM和仿真按鈕創(chuàng)建FEM文件，這里需勾選“創(chuàng)建理想化部件”選項，此操作后需再次進行“WAVE幾何連接器”功能的運用，依舊是選定兩邊的制動襯塊。1.2理想化模型的建立在幾何連接以后，點擊提升，然后選擇整個制動盤為提升體。接下來選擇分割面，分割面選擇制動盤的表面，分割對象選擇帶有摩擦襯塊輪廓線的五條細線，在選擇完兩邊的輪廓線以后，重新雙擊制動盤FEM文件，接下來創(chuàng)建理想化模型。幾何理想化主要是為網(wǎng)絡劃分做準備，要做一些幾何特征的移除或者抑制，幾何理想化包括：移除一些在分析中作用非常小的特征，比如有工件表面的浮雕等；改變理想化模型的尺寸；將實體模型劃分為若干個可以進行六面體網(wǎng)絡劃分的塊；為薄殼零件創(chuàng)建中緬但是本研究課題中的模型整體情況較好，沒有太多會影響仿真結(jié)果的不好因素，所以我在這邊直接創(chuàng)建3d四面體，這里選擇制動盤創(chuàng)建3d四面體網(wǎng)格，單元大小通過自動判斷后一般除以2就能完成創(chuàng)建。圖5-1制動盤3d四面體1.3有限元分析中的指派材料本研究課題中前文在選擇制動盤材料時選用的材料為珠光體灰鑄鐵HT250，所以可以從UG的指派材料庫里選擇相應的材料。選取指派材料中的“Iron_Cast_G25”，此材料對應的即是HT250。1.4有限元分析中固定支撐面的選擇由于制動盤是與制動輪轂相連的，在制動器制動過程中，制動盤被固定在制動輪轂上伴隨著車輪轉(zhuǎn)動，所以此有限元分析中固定支撐面我選擇制動盤與制動輪轂相連處。選擇固定約束功能，選擇相連處為對象。圖5-2固定支撐面1.5有限元分析在前文的計算和說明中，制動襯塊從兩側(cè)向制動盤擠壓，給制動盤一個法向的壓力，促使制動盤停止旋轉(zhuǎn)。制動襯塊的工作面積為A=5200mm2，前面我算到制動襯塊單側(cè)對制動盤的壓力F0=666.5N/m，所以根據(jù)公式可以算出制動壓強為8.72MPa。使用軟件中的“壓力”功能，給兩邊的制動襯塊施加對應的壓力P，完成以后進入到Solution文件進行求解，等待求解結(jié)果。求解出的結(jié)果如下面的圖片所示。由得出的結(jié)果圖片可以看出，主要的壓強分布在0-41.12MPa，從圖片中可以看出越往制動盤厚度的最中間，應力越大。1.6有限元分析結(jié)論本次有限元的方法是按照制動器工作的原理進行有效的仿真，讓兩側(cè)的制動襯塊向制動盤擠壓，根據(jù)前面所計算的擠壓力去使用軟