铆钉有限元分析

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1、利用Ansys对铆钉零件的分析为了考察铆钉在冲压时发生多大的变形，对铆钉进行分析。在该例题中铆钉的圆柱高度为10mm,铆钉圆柱外径为6mm、铆钉内孔孔径为3mm、铆钉的下端球经为15mm、弹性模量为2.06EH、柏松比为0.3。应变0.0030.0050.0070.0090.0110.02应力/MP61811281317146615101600表1铆钉应力应变欠系通过PRO/E软件建立铆钉模型如图1所以，利用以上数据确定铆钉的圆柱高度、铆钉圆柱外径、铆钉内孔孔径等相关尺、h最后通过相应指令在FRO/E屮得到的三维阁如阁2所以。图1铆钉PRO/E下平而阁图2铆钉PRO/E下三维图在

2、这里铆钉的PRO/E模型就已经建立好了，接下來耑要把铆钉模型导入到Ansys中，为了实现利用ANSYS对PRO/E生成的铆钉实体模型进行模态分析，需要将PRO/E生成的模型导入ANSYS，把PRO/E的PART文件转换为ANSYS可识别的文件最常用的方法主要有以下2种。第一种利川1GES格式文件进行数据交换，1GES是由ANSI.美国国家标准局公布为美国标准的，它以ASCII或二进制的形式存储图像，可以在不同的CAD系统间进行数据交换。作为一种屮间标准格式，IGES目前已经得到广泛的应用。Ansys软件本身就设置了IGES转换过滤器，它支持IGES格式的数据文件输入。而在PRO/

3、E中也可以很方便的将建立的PART文件保存为IGES的格式。因此通过IGES格式进行这两个软件之间的数据转换是比较常川的方法，而且比较容易实现。虽然IGES作为一种常川的数据交换形式己经得到大部分人的认可，但是也存在一些问题，对于一些PRO/E生成的简单模型利用IGES格式可以很方便的导人到ANSYS屮去，并且不会发生丢失线、而的失真现象，但是对于一些复杂的模型，利用这种格式导入后就容易丢失线、面而出现失真现象，继而影响分析结果。这样的话，就必须对导入后的模型进行拓扑修复。由于ANSYS软件本身建模功能不是很完美，因此利用它对模型进行拓扑修复也比较麻烦。第二种利用PRO/E-AN

4、SYS接口的实现。PRO/E与ANSYS的接口程序可以把这两个软件嵌套在一起，可以实现它们的无缝连接，避免了巾IGES格式导入后出现数裾丢失的现象，这样就保证了它们之间数据传递的精确性。进行设置的大致过程为：(1)单击ANSYS10.0程序组中的ANS-ADMIN。山现对话框，选择Configurationoptions,点击OK。(2)出现对i舌框，选择ConfigurationConnectionforPro/E点击OK。(3)出现对话框，在对话框上一栏填写PRO/E的安装路径。(4)提示连接成功，退出ANS—ADMIN。接口创建好以后启动PRO/E,这时会在PRO/E的主菜

5、单里出现ANSYS—栏。这样就把这两个软件成功嵌套在一起了。AKLTSCeoji图3PRO/E里面的Ansys菜单在该例题屮铆钉PRO/E模型利用第二屮方式进行导入，导入后的图形如图4所示ANSYSJUMS2012Mc-leX阁4Ansys中导入后的铆钉模型2定义单元类型在进行单元分析时，首先应根据分析问题的几何结构、分析类型和所分析的问题精度要求等，选定适合具体分析的单元类型。本例题中选用四节点四边形板单元SOLID45，SOLID45可用于计算三维应力问题。(1)从主菜单屮选择MainMenu：Preprocessor->-ElementType->-Add/Edit/Del

6、ete命令，将打开ElementType对话框。(2)単•击OK按钮，将打开LibraryofElementType，如图5所示。(3)然后在左边的选择SOLID45选项，选择八节点单元SOLID45。(4)单击OK按钮，将SOLID45单元添加，并关闭单元类型对话框，同时返回到(1)步打开单元类型对话框按钮如图6所示。(5)单击Close按钮，关闭单元类型对话框，结束单元类型的添加。图5单元类型对话框阁6单元类型对话框3定义实常数由于在该实例中选用的是三维SOLID45单元，不需要设置实常数，其设置如图7所示。图7定义实体常数4定义材料属性考虑应力分析中必须定义材料的弹性材料的

7、弹性模量和柏松比，塑性问题中必须定义材料的应力应变关系。通过前面给定的数据导入该模型屮导入后如图9所示。图8定义材料对话框LinearIsotropicMaterialPropertiesforMaterialNumber1TemperaturesEXPRXYAddTemperatureDeleteTemperatureGraph

8、OK

9、Cmcd

10、Help

11、阁9线性各向同性材料的弹性模量和柏松比5对铆钉划分网格划分网格是建立有限元模型的一个重要环节，它要求考虑的问题较多，需要的工