ansys殼體的接觸的案例
角焊縫（殼體）疲勞在ANSYS nCode DesigenLife的創(chuàng)建與計(jì)算原則淺述
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析最初用于汽車行業(yè)薄板結(jié)構(gòu)(1-3 mm) 的焊接分析模擬，采用薄殼搭建有限元模型，相關(guān)工業(yè)應(yīng)用也都針對(duì)于此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行。ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析采用結(jié)構(gòu)應(yīng)力法進(jìn)行計(jì)算，具有好的網(wǎng)格不敏感性，目前該方法也適用于以實(shí)體建模的焊縫疲勞分析。
限于篇幅本文僅針對(duì)角焊縫（殼體）焊縫單元?jiǎng)?chuàng)建和計(jì)算的準(zhǔn)則基于ANSYS nCode Theory手冊(cè)進(jìn)行編寫，關(guān)于搭接焊縫、激光焊等請(qǐng)參考相關(guān)文獻(xiàn)資料。
兩名筆者水平極為有限，錯(cuò)誤必然較多，另原稿成稿較早且截取原稿部分并非完整，某種程度未能緊跟相關(guān)技術(shù)發(fā)展，因此嚴(yán)禁直接應(yīng)用于企業(yè)項(xiàng)目的產(chǎn)品分析以免造成重大事故和傷害。另外本文建立的焊縫有限元模型不能作為評(píng)估焊縫極限強(qiáng)度的方法進(jìn)行使用。
一、殼體焊縫有限元建模通用原則
不同類型的焊縫形式具有不同的分析方式，需要根據(jù)焊縫種類進(jìn)行分組，每一個(gè)有限元輸入分組應(yīng)對(duì)應(yīng)疲勞引擎中對(duì)應(yīng)的有限元焊縫類型，并設(shè)置一個(gè)合理的參數(shù)數(shù)值。
對(duì)于以薄殼單元建立焊縫有限元建模具有一定的通用準(zhǔn)則：
① 網(wǎng)格應(yīng)以4節(jié)點(diǎn)四邊形單元為主，表達(dá)金屬薄板的中面。
② 以單排或雙排殼單元進(jìn)行焊縫建模表達(dá)。
③ 焊縫網(wǎng)格規(guī)整，尺寸以5mm為最好，規(guī)避三角形網(wǎng)格出現(xiàn)。
④ 疲勞分析焊縫單元需設(shè)置特殊焊接屬性。
⑤ 焊縫單元法向保證設(shè)置法向朝外。
⑥ 毗鄰焊縫的單元的非平均化節(jié)點(diǎn)應(yīng)力被提取作為焊趾和焊根疲勞計(jì)算評(píng)估使用，該應(yīng)力也可以是平均化的或在單元邊長(zhǎng)的中點(diǎn)處進(jìn)行計(jì)算，通過在“ANSYS Group Properties”中設(shè)置“WeldLocation = MidElementEdge”進(jìn)行考慮。
展開 Ansys中級(jí)認(rèn)證窗口課程：LS-DYNA中殼體與實(shí)體單元連接技術(shù)應(yīng)用
1.5 總結(jié)
對(duì)于殼體與實(shí)體的連接的數(shù)量較少且網(wǎng)格劃分規(guī)整時(shí)，使用合并節(jié)點(diǎn)法好約束法，其中合并節(jié)點(diǎn)法只能約束平動(dòng)位移不能約束轉(zhuǎn)動(dòng)位移。當(dāng)連接數(shù)量較多或連接部位網(wǎng)格劃分不規(guī)整時(shí)，采用接觸的裝配則更簡(jiǎn)便快捷。
ANSYS各類型單元連接專題講解（三）之梁與殼體鉸接
前面一篇文章主要講解了桿單元與各類單元連接的基本情況，在很多時(shí)候，我們使用梁?jiǎn)卧念l率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿單元，因而如何處理好梁?jiǎn)卧c各類單元的連接是做好仿真模擬的關(guān)鍵。
梁?jiǎn)卧c桿單元不同之處在于節(jié)點(diǎn)除了有平動(dòng)自由度之外，還附加有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。針對(duì)2D梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)具有Ux、Uy以及Rotz三個(gè)自由度；針對(duì)3D梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)具有Ux、Uy、Uz以及Rotx、Roty、Rotz以及WaRp(僅Beam18x系列單元)。
板殼單元實(shí)際上具有五個(gè)自由度，分別為Ux、Uy、Uz以及Rotx、Roty，但很多時(shí)候引入了第六個(gè)面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)Rotz，但值得注意的是該自由度的含義與梁?jiǎn)卧腞otz含義并不相同。
2D實(shí)體單元節(jié)點(diǎn)自由度僅有Ux、Uy，3D實(shí)體單元節(jié)點(diǎn)自由度包含Ux、Uy、Uz。
從上面可見，不同單元類型其節(jié)點(diǎn)自由度的數(shù)目以及含義不一樣，因而在處理單元連接時(shí)，需根據(jù)實(shí)際情況分不同種類來確定其連接方法。但就梁?jiǎn)卧裕c各單元類型的連接可分為如下情況：
1）梁?jiǎn)卧c殼、實(shí)體單元鉸接；
2）2D梁?jiǎn)卧c2D實(shí)體單元?jiǎng)偨樱?3）3D梁?jiǎn)卧c殼單元?jiǎng)偨樱?4）3D梁?jiǎn)卧c3D實(shí)體單元?jiǎng)偨樱? 本篇介紹梁?jiǎn)卧c殼、體單元的鉸接問題。
從上面介紹的三種單元節(jié)點(diǎn)自由度類型可見，梁?jiǎn)卧c體單元節(jié)點(diǎn)的平動(dòng)自由度物理意義相同，因此如果需實(shí)現(xiàn)梁?jiǎn)卧c實(shí)體單元的鉸接，兩者共用節(jié)點(diǎn)即可；也可兩者無共用節(jié)點(diǎn)，但具有重合節(jié)點(diǎn)時(shí)，直接耦合節(jié)點(diǎn)的平動(dòng)自由度。
然殼單元與梁?jiǎn)卧墓?jié)點(diǎn)自由度除了Rotz有所不同外，其余5個(gè)自由度皆具有相同的物理意義，因而當(dāng)梁?jiǎn)卧c殼單元具有公共節(jié)點(diǎn)時(shí)，可認(rèn)為是除了Rotz外的一種剛性連接，例如最常見的建筑結(jié)構(gòu)梁板體系的模擬。故如果要實(shí)現(xiàn)梁?jiǎn)卧c殼單元的鉸接，必須通過節(jié)點(diǎn)耦合方法
展開 ANSYS各類型單元連接專題講解（二）之桿與梁殼體單元的連接
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有限元模型如下：
結(jié)果圖：
1、結(jié)構(gòu)變形圖
2、結(jié)構(gòu)彎矩圖
3、結(jié)構(gòu)剪力圖
4、結(jié)構(gòu)軸力圖
祝好
ANSYS結(jié)構(gòu)院
2018.04.27
ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設(shè)置用法概述
ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設(shè)置用法概述
付穌昇
引文：本文寫作目的對(duì)ANSYS Workbench平臺(tái)Mechanical涉及模塊接觸設(shè)置選項(xiàng)進(jìn)行整理和編寫，以ANSYS官方幫助和教程對(duì)于非線性接觸問題的內(nèi)容為基準(zhǔn)（特此聲明），同時(shí)借鑒《ANSYS Workbench17.0數(shù)值模擬與實(shí)例精解》一書相關(guān)文字和配圖，以希望對(duì)初學(xué)者起到一定的引領(lǐng)作用。
一、接觸的基本概念
兩個(gè)分離的表面接觸并相互剪切時(shí)，就稱它們處于接觸狀態(tài)。處于接觸狀態(tài)的表面具有如下特點(diǎn)：
(1)不互相穿透。
(2)能夠傳遞法向壓力和切向摩擦力。
(3)通常不傳遞法向拉力。
接觸的上述特點(diǎn)使接觸表面之間可以自由地分開并遠(yuǎn)離。接觸是強(qiáng)非線性的，隨著接觸狀態(tài)的改變，接觸表面的法向和切向剛度都有顯著的變化。對(duì)于大的剛度突變，收斂問題的挑戰(zhàn)性較大，另外接觸區(qū)域的不確定性、摩擦、以及部件接觸外不再有其他約束，都導(dǎo)致接觸問題的復(fù)雜化。
接觸一般可以考慮兩類接觸問題：
①剛性體-柔性體
②柔性體-柔性體。
其中剛性體不計(jì)算應(yīng)力等。
Workbench-Mechanical提供如下接觸類型和接觸行為：
綁定Bonded：沒有穿透，不分離，面或者邊以及兩者之間不出現(xiàn)滑動(dòng)。
不分離No Separation：與綁定類似，法向不分離，允許接觸面發(fā)生小量無摩擦滑動(dòng)。
無摩擦Frictionless：不穿透，表面之間自由滑動(dòng)，分離不受阻礙。
摩擦Frictional：滑動(dòng)阻力與摩擦系數(shù)成正比，自由分離不受阻礙。
粗糙Rough：與無摩擦類似，但是不允許滑移。
后三種接觸行為均為非線性接觸行為，接觸行為與迭代次數(shù)如表1所示。
展開 ANSYS接觸分析之三_ 接觸力的讀取
問題描述：在ANSYS中可以得到接觸面的法向接觸壓力，但是如何得到接觸力呢？
解決：使用Element Table功能
時(shí)間：2007-6-4
作者：linuaries
Email：linuaries@hotmail.com
附件里面是兩個(gè)例子的對(duì)比，ContactForce_without_Curve為平面接觸，ContactForce_with_Curve為凹面接觸。
兩個(gè)例子都是底面Fixed,在TOP面施加1MPa的壓力。最后計(jì)算出來的結(jié)果在接觸面上的接觸力約為10，000N，可以認(rèn)為反映了計(jì)算結(jié)果。
但是這里面有一些疑問，為什么讀取NIMS，58，59，60，61即實(shí)際接觸面積時(shí)得到的接觸力反而小？是否ANSYS自動(dòng)對(duì)單元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行投影？
PS：C_Force為單元接觸法向壓力*單元實(shí)際接觸面積的總和
E_Force為單元接觸法向壓力*單元幾何面積的總和
本分析對(duì)需要使用實(shí)體代替梁分析接觸分析時(shí)，可初步解決如何提取軸力的問題。歡迎大家就此問題繼續(xù)探討下去。
幾何模型
[url=]
有限元模型
[url=]
Von Mises應(yīng)力云圖
[url=]
接觸力結(jié)果
[url=]
ContactForce_Inputfiles.rar
展開 干貨 | 接觸非線性應(yīng)用——解決ANSYS 接觸不收斂問題的方法
根據(jù)ANSYS的使用者反饋，針對(duì)非線性接觸問題上的求解，經(jīng)常會(huì)有客戶出現(xiàn)不收斂的情況，在調(diào)試收斂性上花費(fèi)大量的時(shí)間。本文主要針對(duì)ANSYS 接觸不收斂問題進(jìn)行方法上的技巧總結(jié)，希望通過本文使大家在ANSYS軟件的使用上有更好的體驗(yàn)。
ANSYS接觸不收斂的原因有非常多的原因，針對(duì)每一種不收斂問題，選擇正確的方法都能使不收斂問題解決變得容易起來。在使用軟件中，ANSYS接觸不收斂原因主要有下面這些原因：
1、接觸算法的不正確選擇；
2、遺漏了相關(guān)的接觸對(duì)；
3、物體之間接觸剛度過大；
4、求解的載荷步較少；
5、奇異；
6、結(jié)構(gòu)發(fā)生了剛體位移；
7、結(jié)構(gòu)發(fā)生振蕩現(xiàn)象；
下面針對(duì)這些原因的解決辦法進(jìn)行詳細(xì)的講解：
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接觸算法的選取原則
ANSYS內(nèi)部大體上包括5種算法，Pure Penalty，Augmented Lagrange，MPC，Pure Lagrange，Beam。
展開 ANSYS系列網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)課程—ANSYS 16.0 通用接觸仿真技術(shù)
ANSYS系列網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)課程—ANSYS 16.0 通用接觸仿真技術(shù)
ansys里shell181上下表面都有接觸對(duì)時(shí)怎么處理才能不出現(xiàn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在兩個(gè)接觸對(duì)里的問題？
屋面板，用的shell181，里邊的卷邊和支座有接觸，也和外邊的卷邊有接觸，總提示我節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在兩個(gè)接觸對(duì)里，初學(xué)者求指點(diǎn)????
ANSYS workbench車輪軌道接觸分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)車輪軌道的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)車輪軌道非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)車輪軌道非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 車輪軌道接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
ansys接觸分析
下面是有限元接觸分析，希望對(duì)大家有用，誰有斷裂分析的內(nèi)容希望分享一下！
接觸分析例題.txt
3.doc
ANSYS面面接觸的材料
ANSYS面面接觸的材料
ANSYS-球軸承-接觸力學(xué)
一、前言
本案例使用ANSYS建立軸與軸承的過盈裝配模型，對(duì)軸與軸承的過盈裝配接觸問題進(jìn)行有限元分析，得出內(nèi)圈與軸過盈配合時(shí)應(yīng)力的分布情況和內(nèi)圈與滾子之間接觸應(yīng)力的分布情況,以校驗(yàn)軸承設(shè)計(jì)參數(shù)是否合理，并得到合適的裝配力。滾動(dòng)軸承是一種通用性很強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械基礎(chǔ)零件,它是影響旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)力學(xué)特性的重要因素。由于滾動(dòng)軸承使用維護(hù)方便，工作可靠，起動(dòng)性能好，在中等速度下承載能力較高，廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。滾動(dòng)軸承通常由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體組成。內(nèi)圈緊套在軸頸上并與軸一起旋轉(zhuǎn)，外圈裝在軸承座孔中。在內(nèi)圈的外周和外圈的內(nèi)周上均制有滾道。當(dāng)內(nèi)外圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體即在內(nèi)外圈的滾道上滾動(dòng)，它們由保持架隔開，避免相互摩擦。滾動(dòng)軸承是靠滾動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)來支撐轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，因而接觸部位是一個(gè)點(diǎn)，滾動(dòng)體越多，接觸點(diǎn)就越多；滾動(dòng)軸承是各類機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中最重要的部件之一,也是較易損壞的部件。實(shí)踐表明,大量機(jī)械設(shè)備中傳動(dòng)系統(tǒng)的失效在很大比例上是由于滾動(dòng)軸承受力變化引起的；在滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析中,經(jīng)常會(huì)遇到軸承的承載能力、預(yù)期壽命、變形與剛度等問題,這些問題都與軸承的受力和應(yīng)力分布狀態(tài)密切相關(guān)。研究表明,軸承的壽命約與應(yīng)力的7~9次方成反比，,因此對(duì)滾動(dòng)軸承的內(nèi)外圈和滾動(dòng)體進(jìn)行應(yīng)力分析具有十分重要的意義。本文采用ANSYS有限元分析軟件建立滾動(dòng)軸承的有限元模型并加載求解,進(jìn)行應(yīng)力場(chǎng)分析,得出應(yīng)力場(chǎng)分布。滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械零件,同一系列的軸承結(jié)構(gòu)形式完全一樣,其主要參數(shù)固定,只是內(nèi)部設(shè)計(jì)參數(shù)不同,因此采用參數(shù)化設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)同一系列軸承的建模。
基于軸承力學(xué)分析的理論和原則，簡(jiǎn)單介紹了模型與單體接觸的hertz理論，并以滾動(dòng)軸承為例，詳細(xì)分析了軸承的接觸應(yīng)力、變形、載荷分布情況。一步步建立了有限元模型，采用接觸問題的拉格朗日乘子法，得到了比較直觀的接觸變形以及應(yīng)力分析圖。
展開 ANSYS接觸類型及用法簡(jiǎn)介
1接觸類型
在ANSYS中有六種接觸類型，分別如下：
（1）Bonded:接觸面間無切向滑移或法向分離
（2）No Separation:接觸面間無法向分離，但有切向無摩擦滑動(dòng)
（3）Frictionless:無摩擦的單邊接觸
（4）Rough:粗糙。兩物體間只發(fā)生靜摩擦，不會(huì)發(fā)生切向的滑移，即摩擦系數(shù)無限大
（5）Frictional:有摩擦的接觸。兩接觸面間既可以法向分離，也可以切向滑動(dòng)，用戶需定義摩擦系數(shù)。
（6）Forced Frictional Sliding:只適用于剛體動(dòng)力學(xué)。與Frictional類型類似，只是沒有靜摩擦階段。 程序會(huì)在每個(gè)接觸點(diǎn)上施加一個(gè)切向的阻力，該切向阻力正比于法向接觸力。
2接觸類型選用原則
（1）法線方向不可分開，切線方向也無相對(duì)滑動(dòng)，則使用Boneded
（2）法線方向不可分開，切線方向有輕微的無摩擦滑動(dòng)，則用No Separation
（3）法線方向可以分開，切線方向無相對(duì)滑動(dòng)，則用Rough
（4）法線方向可以分開，切線方向有相對(duì)滑動(dòng)，且沒有摩擦力，則是Frictionless
（5）法線方向可以分開，切線方向有相對(duì)滑動(dòng)，存在摩擦力，則是Frictional
展開 ANSYS 高級(jí)接觸問題 1
ANSYS 高級(jí)接觸問題 1
?接觸問題概述 ?在工程中會(huì)遇到大量的接觸問題，如齒輪的嚙合、法蘭聯(lián)接、機(jī)電軸承接觸、卡頭與卡座、密封、板成形、沖擊等等。接觸是典型的狀態(tài)非線性問題，它是一種高度非線性行為。接觸例子如圖1： ?
?分析中常常需要確定兩個(gè)或多個(gè)相互接觸物體的位移、接觸區(qū)域的大小和接觸面上的應(yīng)力分布。 ?接觸分析存在兩大難點(diǎn)： ?在求解之前，你不知道接觸區(qū)域、表面之間是接觸或分開是未知的，表面之間突然接觸或突然不接觸會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)剛度的突然變化。 ?大多數(shù)接觸問題需要計(jì)算摩擦。摩擦是與路徑有關(guān)的現(xiàn)象，摩擦響應(yīng)還可能是雜亂的，使問題求解難以收斂。
ANSYS 高級(jí)接觸問題1-3.ppt
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