【ANSYS】導線壓接分析(使用通用接觸)

01 引子

在本例中,一股多束導線通過夾具壓接連接到一個壓線端子(連接器)上。連接器的u形部分通過剛性沖頭壓接形成B形接頭。

【ANSYS】導線壓接分析(使用通用接觸)的圖1  

用鉗具壓接導線

【ANSYS】導線壓接分析(使用通用接觸)的圖2  

壓接過程


02 案例介紹

由于該模型的復雜性,用分對定義的接觸方法定義所有可能的接觸面將是一項困難和耗時的任務。采用通用接觸法(general contact)自動生成接觸面,則只有有限數量的接觸對需要特別定義非默認接觸屬性,極大提高了建模效率。

【ANSYS】導線壓接分析(使用通用接觸)的圖3  

有限元模型圖


在3.35E-4秒內進行瞬態分析,上側剛性壓頭快速下壓。定義了通用接觸以捕獲整個壓接過程中剛性壓頭與壓線端子、壓線端子與導線和導線之間的接觸行為。


03 關鍵命令流

通過GCDEF命令定義接觸屬性。默認情況下,所有一般接觸面都假定為無摩擦的標準接觸。為了覆蓋這個默認值,命令GCDEF,AUTO,ALL,ALL,100,100被用來重新定義所有接觸面的接觸摩擦。附加的exclude選項來排除一些可能導致虛假(不可能的)接觸的表面。

gcdef,auto,all,all,100,100

!定義所有表面之間的自非對稱摩擦接觸

mp,mu,100,0.1

! 定義摩擦系數為0.1

tb,inter,100,,,standard

tbdata,1,0 

!定義標準接觸屬性     

gcdef,exclude,grip_zp_face,all_face

gcdef,exclude,grip_zn_face,all_face

gcdef,exclude,grip_zp_face,all_edge

gcdef,exclude,grip_zn_face,all_edge

gcdef,exclude,gripTop_xn_face,grip_inner_face

gcdef,exclude,75,77

gcdef,exclude,gripTop_xp_face,grip_inner_face

gcdef,exclude,76,79

allsel,all

!用exclude選項排除general contact中不可能存在的接觸對


gcdef,list 

!列出所有定義的general contact接觸對

非線性瞬態分析的時間為3.35E-4秒。分析開啟的大變形效應。該問題具有較大的塑性變形,因此,在非線性分析中引入了一個較大的塑性極限作為縮減因子來自動減小解在非線性分析中遇到收斂困難時的步長。

antype,4         !分析類型為瞬態分析

nlgeom,on      !打開大變形

trnopt,full,,,,,hht   

tintp,0.1

cutcontrol,plslimit,.9   ! Cutback criterion


04 計算結果

過程動畫:

【ANSYS】導線壓接分析(使用通用接觸)的圖4    
【ANSYS】導線壓接分析(使用通用接觸)的圖5    


Time=2.50E-4結果(位移/應力/接觸狀態):

【ANSYS】導線壓接分析(使用通用接觸)的圖6  


Time=3.35E-4結果(位移/應力/接觸狀態):

【ANSYS】導線壓接分析(使用通用接觸)的圖7  

 
可見在模型有復雜且數量繁多的接觸對存在時,用general contact可以在極大地節省建模時間,仍可有效地捕抓接觸行為。  
 




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