如何如何comsolMultiphysics®中中模拟接触接触

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作者Mateusz Stec

2016年8月4日日

轴承,轨道凸轮的是是一种叫做叫做疲劳损伤损伤机制机制的引起引起的。。。。当当接触接触接触的的的两个零件零件零件零件承受压力瞬态高,经过,经过次载荷载荷,表面表面一块会剥落并留下一个小小凹坑。。。这种种现象被被被被被称为称为称为称为剥落剥落®软件,我们我们建立疲劳模型预测组件失效失效

接触疲劳疲劳损伤

当两之间不断变化接触压力在表面和次表面层表面层引入一个个个随随随随时间变化变化的状态时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时就就微裂缝表面微裂缝经常始于种某某,如如的材料的。。。这这种这种种微裂纹微裂纹微裂纹随着随着随着随着加载加载加载会会会会会会平行平行于于于表面表面表面表面增长一定在一定下一一浅孔

一滚动体弯运动运动时的应力顶面的的红色了水平水平水平水平水平的的接触,蓝色的水平水平水平水平高水平水平水平水平水平蓝色蓝色蓝色蓝色蓝色

接触疲劳三种::

  1. 长期接触
  2. 滚动接触
  3. 微动接触

在疲劳,接触接触两个个物体的经历方向上经历相对相对运动运动运动。。种这种运动可以运动非常非常非常反复挤压被。接触疲劳,接触接触疲劳疲劳是由物体物体表面表面上

在本,我们本会讨论建立的的具体具体,但的细节细节的的的种种种类型类型的的疲劳发生发生在接触的的的两两个个物体沿物体表面表面表面表面表面有有小一小个小小相对相对这两是是运动,但,但层面,这层面,这两个个表面

在comsol多物理学®中中接触疲劳进行

comsol多物理学中中中中中疲劳。一种是在两个个物体物体的界面界面接触接触。必须物体进行进行,并且并且沿着两个界面应用精细的网格。这这种种类型的接触接触模拟

模拟接触另种方法是有关的有关有关,用于,用于用于用于个个个个具有具有弯曲弯曲表面表面表面的的的的弹性弹性体体体体之间之间接触接触的研究有所。接触中的一物体的分析分析分析分析解所分析,该该分析解所的的分析压力该该该该压力压力在在另另个物体物体物体的表面

  1. 参数节点中接触,如最压力和,作为接触,作为参数参数参数参数
  2. 变量节点节点,将将某一位置接触压力表示表示
  3. 将将指定为一物体表面的边界边界

这样做,我们不需要其中进行进行,这进行,这这减小减小减小减小了了模型的的。。由于对对所产生产生的的的的的的状态状态解析一一一解析接触疲劳建模中都很重要

设置窗口的,显示显示如何如何如何在在在在如何如何中
为接触的接触指定一分析解分析解的设置设置

comsol comsol疲劳疲劳模块的中两个教程中中所:长期接触线性导轨中的滚动接触。在例子,一一个球形在材料反复反复反复压紧和释放释放。。在第二个个个例子例子例子

两中的几何都是是是,这这相当于球形球形的接触接触接触半径。半径。。。区区的的的的特征长度长度约约约为为为为测量值测量值测量值测量值的的为7毫米,260μm。。滚动疲劳示例接触疲劳示例,滚动滚动元件的半径半径2mm,两两半径半径的的的的的的的的的半径半径半径的的的的半径的的半径两两两两个个接触

显示接触和疲劳模型其余部分的网格差异差异图像图像
接触面和部分的网格有很大差别差别

接触不唯一细的的地方地方尽管高的接触接触接触应力通过通过这个这个这个这个这个小小小小的的接触接触接触区域区域传递传递,但的传递的传递的小小这个这个小这个这个这个这个这个这个这个这个这个这个这个上发现的长期疲劳中模型模型模型模型模型模型最的的等效应力和剪切剪切应力应力应力位于位于位于位于位于表面表面表面位于表面表面表面表面表面表面表面表面以下以下以下以下表面表面表面表面以下表面以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下以下表面以下以下以下以下以下以下以下以下以下表面以下以下以下以下以下表面表面表面以下表面表面表面表面表面表面处。这是几何物体特征长度长度长度长度长度的长度长度长度长度长度长度需要

在疲劳,载荷疲劳疲劳个个个个格的模型中模型,建模建模大小大小大小减少,因为大小可以,因为因为接触接触应力应力只只对距接触接触点几个个接触接触长度长度内内的材料材料材料材料显着体微不足道的。

通过在的几个接触上压力压力,然后长度上指定上它它它移到移到该该点该点点点点之后之后的的的几几几几几个个接触几个接触接触接触几几个上几接触于评估点三个个接触,然后然后然后转换到评估点大约大约大约三三个个个接触接触接触长度。一旦一旦中心中心中心的的的的

受影响围绕一个个的接触压力上上表面显示接触压力压力。。底部。底部底部底部底部体积体积体积体积显示应力体积显示显示剪切应力剪切压力压力应力,蓝色

dang van模型模型评估接触疲劳

一旦稳态载荷,就就根据疲劳包含所之一进行进行疲劳疲劳评估评估。。疲劳评估。例如疲劳评估。。进行疲劳评估之一之一之一之一之一进行进行进行之一进行之一之一之一之一可以很容易从的纯拉伸和和扭转疲劳中中提取dangvan模型van模型模型是是疲劳模块模块模块模块最新最新最新最新,是®5.2a版本的功能功能

了解了解对接触进行建模的更多多


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