ansys 接觸理論的案例
有限元接觸解析理論
對(duì)于靜態(tài)下的有限元接觸解析的定式，大約在2000年后應(yīng)可說大致定型。這在Wriggers(2002)的Computational contact mechanics和Laursen的Computational contact and impact mechanics有較好的總結(jié)。（Laursen的書基于他的博士論文，首尾一貫。Wriggers的則雜一些，但內(nèi)容也全一些）這里貼出的資料基本基于這兩本書。其好處是用較短的篇幅和明了的思路推導(dǎo)了有限元接觸解析的定式。希望能給讀者一些較新的概念。
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LSDYNA接觸理論講解
LS-DYNA中的接觸理論講解.pdf
有限元接觸解析理論
對(duì)于靜態(tài)下的有限元接觸解析的定式，大約在2000年后應(yīng)可說大致定型。這在Wriggers(2002)的Computational contact mechanics和Laursen的Computational contact and impact mechanics有較好的總結(jié)。（Laursen的書基于他的博士論文，首尾一貫。Wriggers的則雜一些，但內(nèi)容也全一些）這里貼出的資料基本基于這兩本書。其好處是用較短的篇幅和明了的思路推導(dǎo)了有限元接觸解析的定式。希望能給讀者一些較新（相對(duì)于國內(nèi)的某些出版物）的概念
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3_APDL基礎(chǔ)及仿真理論_solid單元的接觸分析
背景說明：兩個(gè)半徑均為100mm，的正交圓柱體發(fā)生正接觸，作用在兩圓柱接觸體法線方向上的壓力總和1000N，兩圓柱體均為鋼制分析兩圓柱的接觸情況。
分析思路：對(duì)模型進(jìn)行對(duì)稱約束，施加載荷后要進(jìn)行節(jié)點(diǎn)自由度耦合，使加載面的所有節(jié)點(diǎn)能在承載后具有相同的Y方向位移，并且在變形后仍然保持為水平平面。
總結(jié)：
1. 如果不進(jìn)行節(jié)點(diǎn)耦合，結(jié)構(gòu)變形會(huì)產(chǎn)生剛性位移，造成不收斂。但是節(jié)點(diǎn)耦合造成了變形不符合實(shí)際情況，即忽略了施力面的泊松比造成的影響。
2. 由面網(wǎng)格生成體網(wǎng)格，幾何只有面，有限元模型是體，需要定義網(wǎng)格單元，定義拉伸的目標(biāo)單元，對(duì)拉伸選項(xiàng)做出設(shè)置。
3. 接觸部分的細(xì)分十分重要，也是收斂的影響因素。
! 本次學(xué)習(xí)重點(diǎn)：
!1、命令流的復(fù)雜建模
!重點(diǎn)學(xué)習(xí)下建模。因?yàn)榍疤幚肀M可能用WB，所以這里也是規(guī)則模型。還是太不好用了。我選擇狗帶。
!2、接觸的定義。
!Ansys依據(jù)實(shí)常數(shù)識(shí)別接觸對(duì)，接觸對(duì)要具有同樣的實(shí)常數(shù)定義。而且命令流是根據(jù)選擇的單元來定義接觸單元。GUI操作，也不麻煩。
!3、分析步數(shù)的設(shè)定
!非線性分析時(shí)步數(shù)設(shè)置，線性搜索，自動(dòng)步長，定義子步。
!求解解析解
finish
/clear
f=1000
e=200
r=100 !命令不區(qū)分大小寫，參數(shù)也不區(qū)分大小寫。
p=2.45*(f*e**2*((r+r)/(r*r))**2)**(1/3) !接觸應(yīng)力的解析解61.73，有限元法結(jié)果59.9MPa
!
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基于Hertz接觸理論的轉(zhuǎn)子碰摩模型
摘要:對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)、定子碰摩故障的過程進(jìn)行了研究,建立了一個(gè)基于Hertz 接觸理論的轉(zhuǎn)子非
線性碰摩模型。通過對(duì)不同碰摩模型進(jìn)行理論分析及數(shù)值仿真的對(duì)比研究表明:基于Hertz 接觸
理論的非線性碰摩模型能更深刻地反映轉(zhuǎn)、定子碰摩過程的本質(zhì)特征,具有較好的實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:Hertz 接觸理論;轉(zhuǎn)子;碰摩;非線性
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發(fā)明是這樣誕生的 TRIZ理論全接觸
您想讀這本書嗎？
作者： 楊清亮
出版社： 機(jī)械工業(yè)出版社
譯者：
叢書名：
出版日期：2006-7-1
上架日期：2006-8-1
ISBN：7111195345
頁數(shù)：234 版次：1-1
開本：
『分享』發(fā)明是這樣誕生的:TRIZ理論全接觸
發(fā)明是這樣誕生的:TRIZ理論全接觸
作者：楊清亮 編著 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 出版時(shí)間：2006年07月
本書是一本全面介紹TRIZ（發(fā)明問題解決理論）的著作。書中會(huì)面介紹TRIZ的九大經(jīng)典理論體系：技術(shù)系統(tǒng)的八大進(jìn)化法則、最終理想解（IFR）、40個(gè)發(fā)明原理、39個(gè)工程參數(shù)及阿奇舒勒矛盾矩陣、物理矛盾和上大分離原理、物...
￥29.80￥21.20節(jié)省：￥8.6
APDL Showcase1的理論基礎(chǔ)(2)——非對(duì)稱接觸
我終于在理論文檔里見到了這條命令。
在靜力學(xué)分析中，你可以模擬兩個(gè)接觸面之間不同速度的穩(wěn)態(tài)相對(duì)滑動(dòng)。這種情況下，其實(shí)不用在接觸面上定義滑動(dòng)速度，而是可以直接使用CMROTATE命令。
不過，話說這條命令真的沒太多使用場景。就連APDL界面上都沒做這個(gè)命令的GUI按鈕。這條命令的幫助文檔頁里也寫了，它的典型應(yīng)用場景就是這個(gè)摩擦嘯叫分析。所以……后面的內(nèi)容，知道有這么個(gè)東西就行了。
下面我要開始截圖了。因?yàn)槲臋n里出現(xiàn)了公式，而ANSYS在這兒其實(shí)并沒有寫的很清楚。
總之，公式講的大概就是，摩擦應(yīng)力中有這么一項(xiàng)，它的存在能讓這個(gè)包含摩擦的剎車盤系統(tǒng)在振動(dòng)中失穩(wěn)，發(fā)生尖叫。這個(gè)公式?jīng)]啥說的，不過，讀者們可以猜猜，這個(gè)講摩擦和CMROTATE的截圖 來自前面提到的哪一頁幫助文檔？
————
————
答案是——它不在CMROTATE頁，也不在模態(tài)分析相關(guān)頁面。我居然在CONTA174單元的理論文檔頁面發(fā)現(xiàn)了它。
后記：
這篇寫的相對(duì)不算很長，也沒怎么深入的推公式。但我自己是把好幾頁幫助文檔都讀了個(gè)遍。接觸問題看上去簡單，但實(shí)際上也算是個(gè)挺大的坑。接觸非線性問題一個(gè)不小心要么就不收斂，要么就在接觸面之間發(fā)生穿透。尤其是涉及到接觸對(duì)的接觸狀態(tài)會(huì)在分析過程中發(fā)生改變的問題，軟件總是需要迭代很多次。
據(jù)說Abaqus在接觸問題上表現(xiàn)更優(yōu)秀，我也經(jīng)常玩Abaqus，顯式動(dòng)力學(xué)中的通用接觸確實(shí)設(shè)置起來很方便，但一般的這種基于接觸對(duì)和節(jié)點(diǎn)/單元面的接觸，感覺和今天的ANSYS相差也不是那么大。
在查這些幫助文檔的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)ANSYS真的是把這個(gè)摩擦嘯叫分析的理論分散或重復(fù)寫在各個(gè)相關(guān)文檔頁里。
展開 基于可靠性理論的交流接觸器可靠性試驗(yàn)研究
本文介紹了3TB－40交流接觸器輔助觸頭的可靠性試驗(yàn)方法及失效判據(jù)。通過試驗(yàn)監(jiān)測的結(jié)果，對(duì)其可靠性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，給出了可靠性的特征指標(biāo)。找出了影響產(chǎn)品可靠性指標(biāo)的主要因素。對(duì)產(chǎn)品的失效機(jī)理進(jìn)行了探討。為接觸器的可靠性設(shè)計(jì)提供參考。來源：中國電子應(yīng)用網(wǎng)
基于可靠性理論的交流接觸器可靠性試驗(yàn)研究.doc
有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列35： 接觸求解算法
（原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過簡單直觀的方式展現(xiàn)出來，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實(shí)際應(yīng)用過程中，商用CAE軟件在傳統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上會(huì)做相應(yīng)的修正以解決工程中遇到的不同問題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個(gè)主流商用軟件手冊(cè)中都會(huì)注明各個(gè)單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒有具體的實(shí)現(xiàn)公式。商用軟件對(duì)外就是一個(gè)黑盒子，除了開發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式。
一方面我們查閱各個(gè)主流商用軟件的理論手冊(cè)并通過進(jìn)行大量的資料查閱猜測內(nèi)部修正方法，另一方面我們自己編程實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有限元求解器，通過自研求解器和商軟的結(jié)果比較來驗(yàn)證我們的猜測，如同管中窺豹一般來研究的修正方法，從而猜測商用有限元軟件的內(nèi)部計(jì)算方法。我們關(guān)注CAE中的結(jié)構(gòu)有限元，所以主要選擇了商用結(jié)構(gòu)有限元軟件中文檔相對(duì)較完備的Abaqus來研究內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式，同時(shí)對(duì)某些問題也會(huì)涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數(shù)學(xué)上其實(shí)并不嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)由于水平有限可能有許多的理論錯(cuò)誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機(jī)會(huì)。
展開 【11月28日-12月1日 北京】復(fù)雜裝配體結(jié)構(gòu)接觸非線性理論與工程應(yīng)用
一、16個(gè)實(shí)例模型貼近工程實(shí)戰(zhàn)操作：
案例01：大小撓度理論及其在三維彈簧算例中應(yīng)用
案例02：夾具裝配體接觸分析
案例03：某2D反對(duì)稱平板中接觸剛度研究
案例04：球窩鏈接2D軸對(duì)稱模型對(duì)稱和反對(duì)稱算例
案例05：含有接觸，接頭，縱向彈簧及梁單元的裝配體算例
案例06：二維軸對(duì)稱注塑機(jī)噴嘴尖端裝配模型算例
案例07：三維螺栓體裝配體組件算例
案例08：二維銷板組件的平面應(yīng)力分析算例
案例09：二維對(duì)稱密封組件裝配體算例
案例10：螺栓預(yù)緊和壓力載荷作用下墊片界面壓力和閉合曲線的預(yù)測算例
案例11：考慮三階載荷步的流體壓力滲透算例
案例 12：二維軸對(duì)稱剛性刀具擠壓柔性桿算例
案例13：大滑動(dòng)條件下摩擦接觸界面的材料損失的模擬
案例14：2D軸對(duì)稱剛性面間貝氏彈簧算例
案例15：3d拉伸橡膠試樣超彈性曲線擬合算例
案例16：注射成型機(jī)械噴嘴尖端裝配2D軸對(duì)稱模型局部屈服算例
二、與同行差異化、效果保證：
1、實(shí)戰(zhàn)：專注CAE仿真計(jì)算12年，有自己的超算中心，積累了大量的項(xiàng)目工程案例
2、原理：帶領(lǐng)學(xué)員訓(xùn)練實(shí)操過程，注重步驟和設(shè)置原理
3、系統(tǒng)：7600+學(xué)員反饋、工程實(shí)例更新與精選，形成系統(tǒng)的版權(quán)知識(shí)體系
4、響應(yīng)：自主師資與合伙人模式，可直接對(duì)接客戶問題，即時(shí)做出響應(yīng)
5、效果：所有學(xué)員提供高配筆記本、工程模型、電子資料、操作軟件、操作指導(dǎo)與反饋
三、課程收益
通過本課程，可以對(duì)復(fù)雜裝配體結(jié)構(gòu)的接觸非線性理論有一個(gè)較為清晰的認(rèn)識(shí)，同時(shí)掌握常見的接觸非線性工具和方法，特別是針對(duì)復(fù)雜模型計(jì)算不易處理，較難收斂的情況；另外對(duì)一些工程上常見組件（夾具，彈簧接觸，梁接觸，電焊，螺栓，銷等)中涉及到的接觸非線性問題也進(jìn)行了重點(diǎn)講解。
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 ANSYS結(jié)構(gòu)屈曲分析的理論背景 附ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析王新敏下載
下載地址：ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析王新敏
ANSYS APDL參數(shù)化有限元分析技術(shù) 附有限元分析ANSYS理論與應(yīng)用下載
另外，APDL也是ANSYS設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)，只有創(chuàng)建參數(shù)化的分析流程才能對(duì)其中的設(shè)計(jì)參數(shù)執(zhí)行優(yōu)化改進(jìn)，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)。
APDL程序設(shè)計(jì)語言與其它編程語言一樣，具有參數(shù)、數(shù)組表達(dá)式、函數(shù)、流程控制（循環(huán)與分支）、縮寫、宏以及用戶程序等。其中命令執(zhí)行中所使用到的參數(shù)可以被賦值為確定值，也可以通過表達(dá)式或參數(shù)的方式進(jìn)行賦值。
圖3 ANSYS APDL 分支結(jié)構(gòu)
下載地址：有限元分析ANSYS理論與應(yīng)用下載
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。
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