Optistruct接触分析实例：卡扣的插拔

电子产品中卡扣应用广泛，卡扣设计中需要考虑卡扣的咬合力，同时也需要考虑卡扣的强度和刚度，本例通过卡扣插拔演示如何进行卡扣的接触分析。

模型如图 18-16 所示，卡扣分为上下两个件，相对于zx面对称，为了节省计算量，取模型的一半，在对称面上施加对称边界条件即约束y向位移。约束上部零件的顶面，在下部零件的下表面建立一个RBE2单元，在RBE2单元的主节点上约束1、2、4、5、6自由度，在3向施加25mm强制位移。上下零件接触处建立连续滑移接触。卡扣为塑料件采用弹塑性材料模型。基础模型已设置好边界条件、强制位移、材料及属性，需要建立接触，设置非线性分析相关参数。

图 18-16卡扣示意图

模型设置

Step 01导入初始模型 snap-fit base.fem。

Step 02 在Analysis->set segments 面板，创建主从面，如图 18-17 所示。

图18-17创建主从面

Step03 创建 PCONT 卡片，设置接触刚度为 SOFT，摩擦系数为0.2，如图18-18 所示。

Step04  SGDW创建CONTACT卡片，属性卡片选择 Sp03创建的花…，接触面选择 Step02 中创列的主从面、接触离散选择 S25，滑移类型选择CONSL!，为连续滑移，如图18-19所示。

Step05 创建CNTSTB卡片，设置SCALE=0.01，如图18-20所示，该卡片引人接触稳定。

图18-18创建 PCONT 卡片、图18-19创建CONTACT 卡片、图18-20创建CNTSTB卡片

Step06 在 Analysis-> control cards->GLOBAL_OUTPUT_REQUEST 面板中设置 CONTF 及 SPCFORCE 输出，如图18-21所示。

图18-21设置CONTF及SPCFORCE输出

Step07 创建NLOUT卡片，设置输出次数NINT为100，表示每隔0.01输出一个结果，如图18-22 所示。

Step08 创建 NLADAPT 卡片，设置最大时间步DTMAX为0.01，如图18-23所示

Step 09创建 NLPARM卡片，设置NINC为10，表示初始步长为0.1，如图18-24所示。

图18-22 创建NLOUT卡片、图18-23 创建LADAPT卡片、图18-24 创建NLPARM卡片

Step I0创建非线性准静态分析步，并引用之前创建的SPC、NIPARM、NLOUT、MLADAFT，如818-25所示。需要注意的是，采用NLPARM(LGDISP)选项引用NLPARM，表示打开几何非线性。

图18-25创建非线性准静态工况

Step11在 Analysis->Optistruct 面板保存模型文件，提交计算。

结果查看

1）用HyperView打开.h3d结果文件，可1播放动画，查看卡扣插人的整个过程。当卡1滑行到顶点时，卡扣部件的两端受弯达到最值，此时的应力结果如图 18-26 所示。

2）用HyperGraph打开.h3d 结果文件择加载点20061查看z向反力，可以看到扣在上行的过程中反力为正，表示必须施0z向载荷才能将卡扣推上去，在下滑的过程反力为负，表示只有施加-z向载荷才能将卡扣压在一起。整个过程如图 18-27 所示。

图18-27 SPCFORCE曲线

 本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》，版权归原作者所有，如有侵犯您的权益，请及时联系我们，我们将立即删除。