en ANSYS se puede utilizar el elemento planar PLANE42 en lugar del elemento sólido para modelar y analiza

04 modelo de cálculo y parámetros dado que los conectores y tornillos son de estructura axissimétrica, en ANSYS se puede utilizar el elemento planar PLANE42 en lugar del elemento sólido para modelar y analizar, lo que simplifica el proceso de modelado y de cálculo y facilita su control utilizando el lenguaje APDL. El modelo de cálculo desarrollado en ANSYS se muestra en la figura 3. El modelo de elementos finitos se muestra en la figura 4. El eje del tornillo está sujeto a una carga concentrada de 5kN.

Las caras de los dientes roscados internos y externos que se ajustan entre sí y los conectores de paso y roscado crean pares de contacto para la retención.

Todos los materiales de las piezas son de acero. Los parámetros calculados son: módulo de elasticidad E=150GPa, relación de poisson P= 0,3 y densidad Den=7830kg/m3.

05 resultados de cálculo y análisis

El desplazamiento

El desplazamiento deformado de cada conector, causado por la tensión del tornillo, se muestra en la figura 5. En la figura 5 se puede observar que la compresión del centro del uniendo produce deformaciones y desplazamientos bajo la acción de la tracción del tornillo, mientras que los bordes de la superficie cilíndrica exterior del uniendo se deforman debido a la compresión, lo que provoca que los bordes exteriores se separen unos de otros.

Se centra en la deformación de las piezas a unir, especialmente las piezas de rosca interna. Como se puede ver en la figura 5, el mayor desplazamiento se produce cerca de la rosca en el centro del conector roscado. El desplazamiento máximo del conector roscado, que se extrajó del cálculo, es de 0,16 μm. Dado que los bordes exteriores de los conectores generan desconexión entre sí, los desplazamientos de los puntos de contacto de los dos bordes exteriores de los conectores se extraen por separado y la distancia de desconexión correspondiente se obtiene mediante la reducción. A partir de los resultados de la extracción, se puede ver que el conector está desalinado Y desalinado tanto en la dirección X como en la dirección Y, donde el desalineo máximo es 0.014μm en la dirección X Y 0.033μm en la dirección Y.

Tensiones y deformaciones

Figura 6. Diagrama de nubes de tensión, como se muestra en la figura 7.