基于有限元方法和UG軟件建模，使用ANSYS軟件對(duì)絕緣體的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)進(jìn)行分析，提高了分析的效率和可靠性。

　　
　　用ANSYS軟件得到了保溫結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力分布圖，以及保溫結(jié)構(gòu)的最大變形值，最大應(yīng)力值和分布，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，這構(gòu)成了絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的理論基礎(chǔ)。有助于縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。Unigraphics NX軟件（以下簡(jiǎn)稱UG）是一種功能強(qiáng)大的多功能3D CAD / CAM / CAE機(jī)械集成軟件，廣泛用于航空航天，汽車和汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，分析和制造。模具和先進(jìn)的電子產(chǎn)品[1]。管MU包含邊界元素分析模塊，但它主要用于運(yùn)動(dòng)仿真，但是MU提供的求解器的類型和結(jié)果不足。ANSYS軟件是目前使用最廣泛的通用有限元分析軟件，具有用于結(jié)構(gòu)，熱，流體，電磁場(chǎng)，聲場(chǎng)和耦合場(chǎng)計(jì)算的強(qiáng)大求解器。ANSYS模型相對(duì)較弱且具有分析能力。模型要求很高[2-3]。此，本文充分利用了UG與ANSYS之間的良好兼容性，充分利用了UG有限元分析的預(yù)處理功能以及ANSYS強(qiáng)大的解決方案及其后處理功能的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)預(yù)先配置的電子圍欄隔離器結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析。決實(shí)際工程問題，電纜為進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論依據(jù)。過在UG中對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行建模，可以導(dǎo)出Parasolid格式，然后將其導(dǎo)入ANSYS中以進(jìn)行結(jié)構(gòu)有限元分析，以獲得絕緣結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力分布。
　　過實(shí)踐，該方法對(duì)工程應(yīng)用具有積極作用。子圍欄是最先進(jìn)的防盜警報(bào)系統(tǒng)，其絕緣是電子圍欄前部所需的關(guān)鍵元件。通常由工程塑料（例如尼龍和ABS）組成。功能是固定電子圍欄并確保圍欄的高壓脈沖。屬支撐桿之間的絕緣。
　　據(jù)安裝位置和功能的不同，絕緣子可以分為兩種：端子絕緣子和中間絕緣子[4]。子絕緣體用于固定和擰緊電線。此，與中間絕緣體相比，端子絕緣體的工作狀態(tài)相對(duì)較強(qiáng)。結(jié)構(gòu)更有可能失敗。種基于先前設(shè)計(jì)的新型防偽絕緣[5]結(jié)合了中間絕緣和端子絕緣的功能。圖1和圖2所示，分體式結(jié)構(gòu)由兩部分組成：固定端子和有線端子。定端子套在支撐桿中，并通過螺釘固定在支撐桿上。境航站樓通過左右兩張卡。路進(jìn)入固定端子卡固定器，安裝后看不到回路，形成不可見的固定連接。用作端子絕緣體時(shí)，電線會(huì)被位于端子外部的彈簧懸掛并擰緊。用絕緣子時(shí)，絕緣子必須暴露在外部環(huán)境中，并且其脈沖必須為高電壓。
　　此，除了一般的技術(shù)問題之外，絕緣子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還必須考慮電線與支撐桿之間的安全距離，防水結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)。力等問題。定終端模型是使用UG 8.0軟件的建模模塊構(gòu)建的，電纜如圖3所示。兩種方法可將UG模型導(dǎo)入ANSYS：首先，以格式打開模型。UG直接在ANSYS中（為此，在安裝ANSYS時(shí)必須將ANSYS和UG關(guān)聯(lián)。
　　將UG模型保存為中間格式，例如IGES或Parasolid。[6-7]，本文使用后者。文使用三維實(shí)體元素SOLID95，它可以忍受不規(guī)則形狀而不會(huì)降低精度。SOLID95單元具有相干位移形狀和彎曲邊界模型。

　　位由20個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有3個(gè)自由度：沿節(jié)點(diǎn)的X，Y和Z方向平移。素可以具有任何空間方向。SOLID95單元具有可塑性，蠕變，應(yīng)力剛度，大變形和高變形能力。以在ANSYS中使用HELP命令查看單元的詳細(xì)信息。
　　定端子的材料是ABS技術(shù)塑料。物理和機(jī)械性能參數(shù)列于表1 [8]。料的屬性根據(jù)表1給出。用“智能尺寸”智能網(wǎng)格工具，精度為6 [9]，固定終端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為125 090，單位為71 963。合后的有限元模型如圖4所示。于支撐桿上沒有螺孔，一旦將自攻螺釘擰入固定端子中，拉力就變?yōu)樵诠潭ǘ俗拥穆萁z孔中產(chǎn)生。此，在螺釘與固定端子之間的接合處施加X軸位移載荷，并且同時(shí)施加Y方向和Z方向。束。
　　據(jù)X方向上的間隙和固定端子與支撐桿之間的螺釘長(zhǎng)度，在X方向上測(cè)得的位移值約為0.001 m。均勻的電荷施加到與有線端子的夾子接觸的卡表面。上所述，電線對(duì)絕緣體施加50N的外部張力，并且根據(jù)固定端子板的面積，均勻載荷為0.39MPa。X方向應(yīng)力施加在與支架軸的接觸點(diǎn)上。網(wǎng)格模型上施加載荷后，ANSYS用于求解和后處理，并繪制了如圖5和6所示的變形圖和Von應(yīng)力分布圖。圖5中可以看出，固定端子結(jié)構(gòu)的變形主要發(fā)生在前端，并且傾向于向下變形，也就是說，它更靠近端子的下部。部環(huán)的變形大于與支撐桿接觸的兩個(gè)環(huán)的變形。環(huán)變形小。主要是由于以下事實(shí)：電線端子夾的X軸張力的作用點(diǎn)位于前端圓的中間平面中，并且小于桿力的中心的支持。大變形約為0.030至6 mm，這發(fā)生在帶有接線端子的卡扣的夾緊臺(tái)上。形弱，不影響點(diǎn)擊連接的可靠性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合要求。過設(shè)計(jì)肋并局部增加壁的厚度以減小最大變形值，也可以進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)。圖6中可以看出，最大應(yīng)力為10.9 MPa，該應(yīng)力出現(xiàn)在與支撐桿配合并集中在小弧形部分的下環(huán)上。
　　大應(yīng)力值小于50 MPa ABS材料的屈服強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合要求。路終端的物理模型如圖7所示。構(gòu)的有限元分析步驟與固定終端的相同。用SOLID95三維立體元素，根據(jù)表1中塑料的物理和機(jī)械特性參數(shù)定義了材料的特性。8所示的網(wǎng)格有限元模型具有248節(jié)的結(jié)網(wǎng)格和843個(gè)單元?；赏ㄟ^鉤子與電線端子上的孔嚙合，對(duì)電線孔選擇的關(guān)鍵點(diǎn)施加50 N的拉力?！っ反膽?yīng)力分布圖，如圖9和10所示。圖9中可以看出，導(dǎo)線端子結(jié)構(gòu)的變形也主要發(fā)生在球形前端，并且最大變形為0.162毫米，出現(xiàn)在一側(cè)的前邊緣。主要是由于以下事實(shí)：電線端子的前端中心受到電線X的拉力。是，由于中間電線的作用，球形前端的一部分和主體結(jié)構(gòu)中的一部分被懸掛，也就是說，僅連接肋的一部分被懸掛。路處的變形僅為0.02 mm，不影響連接的可靠性，并且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合要求。圖10中可以看出，最大應(yīng)力為9.99MPa，該最大應(yīng)力出現(xiàn)在與彈簧以及球形前端與主體的連接肋的根部配合的拉力部分。大應(yīng)力值小于50 MPa的ABS材料的屈服強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合要求。緣模型的有限元分析是使用ANSYS軟件進(jìn)行的：結(jié)構(gòu)變形圖和馮·梅斯圖使確定絕緣結(jié)構(gòu)的最大變形值和最大應(yīng)力，以及絕緣結(jié)構(gòu)的位置和整體分布。據(jù)分析，關(guān)鍵部位未發(fā)生設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的最大變形，影響連接的可靠性，且最大應(yīng)力值較小，說明設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不可行。離器是合理的。
　　外，由于對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)的有限元分析，可以看出使用UG進(jìn)行的有限元預(yù)處理可以保留模型的詳細(xì)信息，使有限元分析的結(jié)果更接近模型的條件。際工作并充分利用功能強(qiáng)大的ANSYS求解器。證了計(jì)算的準(zhǔn)確性。
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