1、过盈配合分析

在通用机械工程实际中普遍采用过盈配合来传递扭矩和轴向力，例如轴承配合、轴瓦配合、铁道车辆的轮轴、制动盘等。它是利用过盈量产生半径方向的接触面压力，并依靠由该面压力产生的摩擦力来传递扭矩和轴向力。由于过盈配合两个相配合的接触面上不能粘贴应变片，因此难以对其应力状态进行测定，对整个组装过程的应力状态更难以进行跟踪研究，而且这种配合方式往往承受着交变载荷的作用，配合面间可能发生相对滑动，这一滑动是随着应力变化而变化的，因而配合面边缘的接触状态和应力状态也随着应力的交变而变化，因此一般只能凭经验确定采用的过盈量。近年来，随着非线性理论的不断完善和计算机技术的飞速发展，利用非线性有限元法来分析这类问题已日趋成熟。

过盈问题是接触问题的一种，属于边界条件高度非线性的复杂问题，其特点是在接触问题中某些边界条件不是在计算开始就可以给出，而是计算的结果，两接触体间的接触面积和压力分布随外载荷的变化而变化，同时还包括正确模拟接触面间的摩擦行为和可能存在的接触传热。

2. 实现方法

Marc软件实现过盈配合分析有5种不同的方法，可以用于过盈量很大的装配分析。

1）接触法向法，用Table定义过盈量的变化

2） 移动法，依据具体接触对的情况可以选择要移动的接触体和定义移动的参考坐标系，对于盘轴类的过盈配合，通常可以用柱坐标系定义径向的过盈量。

3）采用总体坐标系缩放，依据具体接触对的情况可以选择要缩放的接触体和坐标系。

4）自动法，可以选择要求解的穿透接触体并在穿透容差中输入最大过盈量。

5）用户子程序，用户可以通过用户子程序USHFTVEC计算每个接触节点的移动矢量。

3. 举例说明

下面以Marc2013用户指南手册E 卷3.38为例加以说明。

如下图所示两个变形接触体，外接触体为圆筒，里面接触体为椭圆桶。两个接触体均为弹性材料，里面物体的弹性模量为210GPa，泊松比为0.3；外面物体的弹性模量为50GPa，泊松比为0.25。采用平面应变单元模拟。 

采用前述的5种方法进行分析，可以得到位移、应力、法向接触力等结果。以下是采用法向法得到的分析结果。