a modelagem e análise do ANSYS pode ser realizada com o elemento planar PLANE42 em vez do elemento sólido

04 modelos e parâmetros computacionais uma vez que os conectores e parafusos são de estrutura axissimétrica, a modelagem e análise do ANSYS pode ser realizada com o elemento planar PLANE42 em vez do elemento sólido, o que facilita o controle do processo de modelagem e cálculo utilizando a linguagem APDL. O modelo computacional desenvolvido no ANSYS é apresentado na figura 3. Como a escala de tamanho da parte do tipo dente rosqueado é muito menor em comparação com outras dimensões, e a deformação do tipo dente rosqueado é um foco de atenção, é necessário refinar a malha da parte rosqueada para obter um modelo de elementos finitos após a divisão da malha, como mostrado na figura 4. O eixo do parafuso é ajustado para a condição de contorno axissimétrica e o deslocamento direcional horizontal é limitado. Cada deslocamento no plano superior da junta é 0. O eixo do parafuso é verticalmente reto para cima sujeito à carga concentrada de 5kN.

Os pares de contato foram criados entre as faces dos dentes de rosca interna e externa e entre os conectores de passagem e rosca.

O material utilizado para todas as peças foi o aço E os parâmetros calculados foram: módulo de elasticidade E=150GPa, razão de poisson P=0, 3 E densidade Den=7830kg/m3.

05 resultados de cálculo e análise

deslocamento

O deslocamento deformado de cada conector, causado pela tensão do parafuso, é mostrado na figura 5. Como pode ser visto na figura 5, sob a ação da tração do parafuso, o centro do conector é pressionado para produzir deformação e deslocamento, enquanto as bordas da superfície cilíndrica externa do conector são deformadas devido à compressão, causando o fenômeno de descolagem das bordas externas umas das outras.

Foco na deformação das peças a serem conectadas, especialmente as roscas internas. Como pode ser visto na figura 5, o deslocamento máximo é encontrado perto do centro do conector roscado. O deslocamento máximo do conector roscado extraído do resultado do cálculo é 0, 16μm. Como as bordas externas dos conectores geram descolamento entre si, os deslocamentos dos pontos de contato das bordas externas dos dois conectores são extraídos separadamente e a distância de descolamento correspondente pode ser obtida através da subtração. A partir dos resultados extraídos, observou-se que o desalinhamento e o descolamento ocorreram nas direções X e Y, onde o descolamento máximo foi de 0,014 μm na direção X e 0,033 μm na direção Y.

Tensão e deformação

Diagrama das nuvens de tensão em cada conector, devido à tensão do parafuso, como mostrado na figura 6. Diagrama de nuvens de tensão, como mostrado na figura 7.