众所周知,阶梯轴的设计需要使用倒角来降低应力集中问题,那么我们一般设计多大的R角比较合适呢?是不是越大越好呢?
模型:一般要仿真应力集中问题需要将模型网格划分的足够细,本次模型网格大小为0.5mm。
通过调整R角的大小来获取应力和变形值,R角按照每进行0.5mm增加。循环仿真结果如下,我没有按照顺序上传,太麻烦了。以上循环做了6次仿真,结果统计如下表:分别列出了不同R角对应的应力和应变。
基于以上表格,我们通过Excel的函数预测功能对以上数值分别进行拟合,拟合出来两个函数,R角对应应力的关系是对数关系,对应变形是线性关系。
那么基于以上的函数关系,我们把R角调整到5,看看预测出来的函数关系是否准确。
应变关系:y=-0.0007*R+0.0298=0.0007*5+0.0298=0.0263,与实际的仿真结果一致,完全准确。
-27.1ln(x)+104.27=-27.1ln(5)+104.27=60.65,与结果基本一致,预测函数完全正确。1.应力与R角的关系呈现指数关系,倒角大到一定程度后不会在改变应力值。我们知道,应力集中一般与两者个变量有关系,即R角的大小和台阶轴两段直径的比值,后面我会用Matlab进行二元函数的预测,Excel只能做一元函数预测。