过盈配合问题是应力分析中一类常见的问题。在ANSYS Workbench中可以通过多种方法计算过盈配合应力,本文通过一个典型算例,对三种典型计算方法进行分享和讨论,这三种方法依次是:接触界面处理方法、约束方程法、直接接触分析法。
接触界面处理方法在ANSYS Workbench中,可以利用非线性接触类型的Interface Treatment功能来计算过盈配合应力。下面以一个算例介绍有关的实现方法。
如下图所示,两个尺寸为0.1×0.1×0.5m的长方体,材质为结构钢,E=2e11Pa,泊松比为0。在交界面处建立一个frictionless接触,Part1(右侧的实体)的左端面为接触面,Part2(左侧的实体)的右端面为目标面。
位移约束方面,左侧长方体的左端面、右侧长方体的右端面设为固定约束,通过改变接触界面调整选项Interface treatment,设置为Offset=1.0mm,如下图所示。
计算上述问题,得到计算结果如下。
左侧长方体的Z向变形分布如下图所示,其右端为受压的Z向位移,数值为0.49123mm。
左侧长方体的轴向应力(Z向正应力)分布如下图所示,其数值为-196.49MPa(压应力)。