ansys間隙
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys間隙的實例教程
問題：
工程中兩個零部件之間經常會有配合間隙，Ansys Workbench中可以使用combin39號非線性單元，通過控制不同行程的彈簧剛度來模擬間隙配合。
模型示例：
設定支座與軸有1mm的配合間隙，在一端施加X向100N作用力，查看運動位移。
計算步驟：
1. 在間隙配合位置，建立jiont連接，放開X向平動自由度。
2. 在間隙配合位置，建立spring連接，同時插入Commands 命令。
ET,_sid,39,0,0,0,1
R,_sid,0.95,1,1.05,10000
3. 查看計算結果，當運動至0.95mm后spring彈簧剛度值陡增限制了X向運動。
建議：
? 同一個連接區域不建議使用兩個重復的連接關系，即jiont連接和spring連接不要使用同一個區域。
? 本文對配合區域進行分段處理，中間為spring連接，兩側為jiont連接
? 使用Remote Point點創建連接，需要打開Beta選項。
? 這種等效方式并不能良好的反應間隙配合位置的應力狀態，需要校核配合區域的應力狀態還是需要使用接觸連接。
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展開 需要注意的是，許多有限元分析程序（如ANSYS）都內置了接觸算法，試圖設置程序默認值以實現快速收斂和準確的解。然而，不可能設計一種萬能的接觸算法，使其在每種接觸條件下都能自動工作。它們是為解決常見情況而設計的，但在某些情況下可能需要手動干預。
在這個例子中，一個板彈簧被一個承受作用力的扁平剛性板壓縮，如圖1所示。這個分析使用了ANSYS Workbench有限元軟件。為了得到收斂解，需要進行幾次嘗試。
第1次計算嘗試：
圖1 計算例子
第一次嘗試求解沒有收斂，并給出以下錯誤：“內部解的大小限制被超過”。這種類型的錯誤，以及其他如“小的負方程求解器主元項”或僅僅是 “遇到求解器主元警告或錯誤”，表明存在剛體運動。實際上，未收斂的解顯示剛性板直接穿過了彈簧的頂部，見圖2
圖2 未收斂的解顯示壓縮板中的剛體運動
仔細檢查幾何體可以發現接觸表面之間存在初始間隙，見圖3。
圖 3 接觸對處的初始間隙
像ANSYS這樣的有限元代碼可以提供關于初始接觸狀態的診斷信息，包括最小間隙或最大穿透量，例如這個例子中下面所示的信息：
如果我在運行模型之前查看了這些信息，我就可以很容易地避免這個問題。
問題：接觸部件之間存在初始間隙，且沒有約束來防止剛體運動。
解決方案：消除初始間隙。
第2次計算嘗試：
可以通過將部件移動到剛好接觸的位置，或者對接觸面施加一個數值偏移量來消除初始間隙。ANSYS提供了一個接觸偏移量數值，可以手動輸入，也可以自動計算以提供 “調整至接觸” 的配置。在這次嘗試中，使用 “調整至接觸” 選項來消除間隙。不幸的是，經過多次迭代和二分法之后，第二次嘗試也未能收斂。
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1. 在間隙配合位置，建立jiont連接，放開X向平動自由度。
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