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來源：http://articles.e-works.net.cn/cae/

　　某型號電控鎖在進行產品壽命試驗中發現電控鎖鎖殼滑槽處有塑性變形，考慮鎖殼連接方式及連接位置結構形式無法修改，因此對鎖殼只能進行局部改進，現將鎖殼滑槽處槽寬有4mm增加至7mm，為檢查此次結構改進效果，對改建前后鎖殼進行有限元計算，對比改進前后滑槽區域的應力分布。首先通過機構運動學計算出鎖殼的4種典型位置（初始位置、過死點位置、**解鎖力位置、解鎖力為0）中與銷及滾輪連接接觸位置的載荷大小及方向，分別計算改進前后四種典型位置滑槽區域應力大小，分析結果表明改進后滑槽區域應力水平下降，滿足要求。
　　
　　2 有限元模型
　　
　　在CATIA環境下建立三維實體cae仿真模型，現有鎖殼滑槽寬為4mm，改進后滑槽寬增加至7mm，如圖1所示。將幾何模型導入ANSYS Workbench有限元軟件，鎖殼材料采用不銹鋼。對鎖殼結構進行適當簡化，去除一些螺栓孔、倒角、圓角等結構。采用四面體單元對該結構進行網格劃分，滑槽區域網格細化，如圖2所示。


　　
　　　　
　　圖1 幾何模型
　　
　　 　　
　　圖2 有限元模型


　　
　　3 載荷及邊界條件
　　
　　對電控鎖機構組件進行運動學分析，計算出鎖殼四個典型位置下與連接銷及滾輪連接、接觸位置載荷大小及方向。
　　
　　鎖殼體與上級連接處施加固定約束，與左右鎖舌銷連接處分別施加軸承載荷，與連桿連接銷處施加軸承載荷，與滾輪連接處時間線載荷，如圖3所示。改進前后載荷位置大小及方向均一致。


　　
　　 　　
　　圖3 約束及載荷


　　
　　4 計算結果
　　
　　提取鎖殼四種4種典型位置（初始位置、過死點位置、**解鎖力位置、解鎖力為0）滑槽區域應力云圖，將滑槽**應力處沿路徑顯示，分析滑槽**應力區域沿所選路徑即與滾輪接觸區域應力變化情況，如圖4-圖11所示，以此為依據考慮載荷施加等因素，綜合選取鎖殼**應力。
　　
　　5 結論
　　
　　根據上述CAE有限元計算結果可知，該電控鎖改進前鎖殼滑槽區域在死點及**解鎖力兩種工況下**應力超過材料屈服極限，材料發生塑性變形，與試驗結果發生塑性變形吻合。改進后鎖殼在**解鎖力工況下應力**且未超過材料屈服極限，滿足強度要求，計算結果表明改進結果**。




資訊來源：http://articles.e-works.net.cn/cae/