加工中心边界条件处理
在模型上施加载荷之后，就要对模型施加约束或边界条件，否则，模型在外载作用下会被无限加速，产生刚体运动。例如，在进行结构静力学和动力学分析时，首先要消除结构的刚体运动。结构边界条件通常以零位移的形式构成，热的边界条件通常是明确温度，流体的边界条件通常是明确压强。加工中心在施加位移结束以消除结构刚体运动时，应注意以下几点：（1） 由于位移约束将影响结构的应力和位移分布，所以在选择约束数量和位置时应慎重考虑。位移约束必须符合实际位移约束，约束太多，结构过约束，则有可能造成局部高应力；约束太少，结构欠约束，同样会计算不出真实的结构变形。被约束的节点应尽量远离应力集中区和大变形区，以减少约束对计算结果的影响。（2） 有些结构虽然在实际环境中不会发生刚体位移，但作为有限元分析时却有可能。因此结构的刚体运动应根据其模型进行判断。（3） 有些结构尽管本身处于力平衡状态，外力不会使结构发生刚体位移。但由于计算机的舍入和截断误差，也可能在模型上产生由于计算引起的不平衡力，从而引起刚体位移，因此，这类结构的建模也应该施加必要的位移约束。在对机床结构进行分析时，绝对位移约束直接或间接的规定了节点某些位移分量的绝对大小，这种约束通常包括以下几种分类。（1） 刚性位移。规定节点位移分量值为零的约束条件称为刚性约束，主要用于描述结构之间的刚性接触。进行刚性约束时，可以约束节点的所有自由度，也可以只约束其中部分方向自由度，从而实现球铰约束、销接触、滑动约束、滚动约束的目的。（2） 弹性约束。在结构与外界的接触边界上，由于支撑材料的弹性，接触节点的位移并非绝对为零，而是随接触压力的大小变化。为了描述这种变形状态，就应用弹簧单元来建立弹性约束边界条件。（3） 强迫约束。规定，节点位移分量的值为一非零已知值的约束称为强迫约束。强迫约束相当于外界在节点上作用了一定外力。计算装配应力时通常要用到强迫约束。例如轮毂与轴紧配合连接，两者的公称直径相差2⊿，轮毂预热套于轴上，冷却后两者达到紧配合。考虑到轴的径向刚度很大，可以认为紧配合是基于轮毂的弹性变形，即轮毂配合后孔径增加，因此在轮毂的空壁节点上施加径向强制位移，便可求出由于紧配合而产生的应力。加工中心边界条件处理
页:
[1]