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线弹性边界面法及其在喷油器应力分析中应用(二)

2017/12/20    来源:互联网    作者:陆陈俊  张见明  苟黎刚  朱凌      
关键字:边界积分方程  边界面法  喷油器  应力集中  CAE/CAD集成  
本文利用边界面法分析喷油器关键零件应力。

    2.2 针阀体应力分析

    针阀体材料同为合金钢,密度7.85g/cm3,弹性模量、泊松比分别为206GPa和0.3。边界条件如图7所示,在针阀体油孔内施加165MPa的油压,并在其与紧帽接触的面上施加371.8MPa的均布力,约束施加在针阀体左端面上,不计重力。

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    图7 针阀体边界条件

    图8(a)、(b)分别为两种方法计算所用的不同离散网格。(a)为边界面法边界离散模型,采用二次四边形单元和二次三角形单元混合的表面网格,其节点数为11120;(b)为有限元法体离散模型,采用二次四面体单元,其节点数为117732。

    图9、图10分别为针阀体在上述网格划分下,采用边界面法和有限元法的应力计算结果。通过比较可知,在网格数量相差较大的情况下,边界面法可以用相对较少的网格获得与有限元法采用细密网格的同等应力计算精度。同时,边界面法用相对较少节点数的计算结果比有限元法用较多节点数的应力过渡更加光滑,这说明边界面法在结构应力分析方面明显优于有限元法。此外,计算结果的应力集中区域发生在实际破坏位置,与现实情况相吻合,说明了边界面法计算结果的正确性,这在下一步指导其结构改进和优化方面具有重要意义。而且边界面法网格生成比有限元法简单,只需直接在CAD模型曲面参数空间离散,因此便于实现分析自动化。

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    图8 针阀体不同算法网格

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责任编辑:张纯子
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