ansys 計(jì)算輪軌接觸的案例
148基于matlab的帶有g(shù)ui的輪軌接觸幾何計(jì)算程序 ￥24.9
基于matlab的帶有g(shù)ui的輪軌接觸幾何計(jì)算程序,根據(jù)不同的踏面和軌頭，計(jì)算不同橫移量下面的接觸點(diǎn)位置。程序已調(diào)通，可直接運(yùn)行。
球體的赫茲接觸計(jì)算與ANSYS實(shí)現(xiàn)
首先，更正個(gè)錯(cuò)誤：在上一篇公眾號(hào)文章《平行圓柱體的赫茲接觸計(jì)算與ANSYS實(shí)現(xiàn)》赫茲公式的插圖中，球體赫茲接觸的計(jì)算公式出現(xiàn)了錯(cuò)誤，在此為自己的疏忽向讀者們表示歉意！正確的計(jì)算公式如下：
在上一篇公眾號(hào)中，我們一起討論了平行圓柱體的赫茲接觸計(jì)算方法及其有限元計(jì)算方法。我們發(fā)現(xiàn)：在控制好所有條件以后，使用ANSYS計(jì)算出的赫茲接觸應(yīng)力（壓力）與使用赫茲公式計(jì)算出的應(yīng)力結(jié)果幾乎完全一致；接觸面半寬的計(jì)算結(jié)果誤差也在可接受的范圍之內(nèi)。今天，我們一起討論下球體的赫茲接觸計(jì)算方法及ANSYS實(shí)現(xiàn)。
我們以?xún)蓚€(gè)直徑為100mm，
泊松比為0.3、彈性模量為200Gpa的
球體為例，假設(shè)外載F=1000N，分別基于
赫茲公式和
ANSYS軟件計(jì)算一下接觸面面半徑和最大接觸應(yīng)力：
一、基于赫茲公式的計(jì)算：
同樣，對(duì)于赫茲公式的計(jì)算，筆者編了一個(gè)簡(jiǎn)單的Python小程序，程序代碼如下：
根據(jù)計(jì)算結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，該問(wèn)題中兩物體的接觸面半寬為0.5546mm，遠(yuǎn)小于接觸物體的結(jié)構(gòu)尺寸，因此
符合赫茲公式的假設(shè)。
二、基于ANSYS軟件的計(jì)算：
使用ANSYS計(jì)算時(shí)，只需要在公眾號(hào)文章《平行圓柱體的赫茲接觸計(jì)算與ANSYS實(shí)現(xiàn)》基礎(chǔ)上，做如下修改即可：
Step1
平面分析設(shè)置修改
將Step5中的2D Behavior修改成Axisymmetric（軸對(duì)稱(chēng)）。
Step2
刪除軸對(duì)稱(chēng)設(shè)置
將Step6中的軸對(duì)稱(chēng)設(shè)置刪除。
展開(kāi) 平行圓柱體的赫茲接觸計(jì)算與ANSYS實(shí)現(xiàn)
赫茲公式也是基于一定的假設(shè)，其作出的假設(shè)如下：
用a表示接觸區(qū)的有效尺寸，用ρ表示曲率半徑，用R表示每個(gè)物體的有效半徑，用l表示物體橫向和深度兩方面的有效尺寸，則赫茲理論中做出的假設(shè)可以簡(jiǎn)單表述成：
1. 表面都是連續(xù)的，并且是非協(xié)調(diào)的：a〈〈 ρ；
2. 接觸尺寸遠(yuǎn)小于接觸物體尺寸；
3. 小應(yīng)變；
4. 每個(gè)接觸物體都是線彈性的，服從胡克定律；
5. 接觸物體間摩擦力為0。
為了對(duì)赫茲公式的計(jì)算結(jié)果和ANSYS的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，我們選擇以?xún)蓹M截面直徑為100mm、b為100mm，
泊松比為0.3、彈性模量為200Gpa的
長(zhǎng)圓柱體為例，假設(shè)外載F=20kN，分別基于
赫茲公式和
ANSYS軟件計(jì)算一下接觸面面半寬和最大接觸應(yīng)力：
一、基于赫茲公式的計(jì)算：
為了計(jì)算方便，此處筆者將赫茲公式編制成了一個(gè)簡(jiǎn)單的Python小程序，代碼及計(jì)算結(jié)果如下：
根據(jù)計(jì)算結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，該問(wèn)題中兩物體的接觸面半寬為0.2407mm，遠(yuǎn)小于接觸物體的結(jié)構(gòu)尺寸，因此
符合赫茲公式的假設(shè)。
二、基于ANSYS軟件的計(jì)算：
使用ANSYS求解該問(wèn)題時(shí)，我們從以下幾個(gè)方面入手：
1. 確定分析類(lèi)型：根據(jù)例題所示結(jié)構(gòu)，確定分析類(lèi)型為
靜力學(xué)分析；
2. 確定單元類(lèi)型：
兩長(zhǎng)圓柱體的分析計(jì)算，為了降低計(jì)算量，可使用1/4的平面應(yīng)變模型計(jì)算（具體選用規(guī)則請(qǐng)看本公眾號(hào)
《ANSYS與材料力學(xué)之軸向拉伸和壓縮（二）》
）。
展開(kāi) ANSYS Mechanical 2022 新功能：?jiǎn)卧?em>接觸、斷裂力學(xué)、并行計(jì)算
本期是ANSYS Mechanical 2022 功能更新之單元、接觸、斷裂力學(xué)、并行計(jì)算。
文末領(lǐng)取學(xué)習(xí)資料
下面我們看看具體的更新內(nèi)容：
一、單元部分
增強(qiáng)單元性能加強(qiáng)
面增強(qiáng)單元的彎曲剛度
使用單軸剛度單元進(jìn)行反向求解
耦合單元的增強(qiáng)
運(yùn)動(dòng)副單元增強(qiáng)
二、接觸部分
基于Dual Shape函數(shù)的接觸算法
新的自適應(yīng)小滑移選項(xiàng)
殼-實(shí)體組裝件的準(zhǔn)確性改進(jìn)
螺栓預(yù)緊支持通用軸對(duì)稱(chēng)單元
網(wǎng)格獨(dú)立點(diǎn)焊增強(qiáng)功能
瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)精度改進(jìn)：HHT算法
力矩收斂參考值計(jì)算穩(wěn)健性改進(jìn)
三、斷裂力學(xué)
基于應(yīng)力比率的疲勞裂紋閉合
Paris定律與裂縫閉合效應(yīng)相結(jié)合
應(yīng)力比率（R）相關(guān)的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律
靜態(tài)裂紋擴(kuò)展的溫度/時(shí)間相關(guān)斷裂準(zhǔn)則
自適應(yīng)裂紋初始化/插入
3D界面單元
動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展尺寸控制
四、求解器效率提升
資源預(yù)測(cè)增強(qiáng)
分布式求解增強(qiáng)
文章篇幅有限
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