右侧长方体的Z向变形分布如下图所示,其左端也为受压的Z向位移,其数值为-0.49171mm。细心的读者可能发现,此处最大变形与左侧长方体右端面变形的绝对值有略微的差别,具体原因请读者自行思考。
右侧长方体的轴向应力(Z向正应力)分布如下图所示,其数值也为-196.29MPa(压应力),与左侧长方体的轴向应力相等。
在本算例中,右侧长方体的左端面与左侧长方体发生1.0mm的干涉,直接定义两个表面的接触并计算,也可以得到装配应力(过盈配合应力)。正确的计算结果在前两种方法中已经给出,即:左侧长方体右端面的Z向位移为0.5mm且处于受压状态,右侧长方体左端面的Z向位移则为-0.5mm,也处于受压的状态,轴向应力理论值均约为-200MPa,因此可知直接通过接触求解的结果也是正确的。
上述三种方法中左侧实体右端面的位移(位移1)、右侧实体左端面的位移(位移2)以及两个实体的轴向应力结果与理论值汇总于下表。
本文讲解有限元分析过盈配合问题的三种方法其实各有优势,读者在分析具体问题时,可以从建模、加载、计算成本等方面综合比较这三种方法,并选用最合适的方法进行求解。
首发于仿真秀 作者尚晓江