ansys接觸分析理論
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys接觸分析理論的視頻教程
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ansys接觸分析理論的實例教程
背景說明：兩個半徑均為100mm，的正交圓柱體發生正接觸，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：對模型進行對稱約束，施加載荷后要進行節點自由度耦合，使加載面的所有節點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：
1. 如果不進行節點耦合，結構變形會產生剛性位移，造成不收斂。但是節點耦合造成了變形不符合實際情況，即忽略了施力面的泊松比造成的影響。
2. 由面網格生成體網格，幾何只有面，有限元模型是體，需要定義網格單元，定義拉伸的目標單元，對拉伸選項做出設置。
3. 接觸部分的細分十分重要，也是收斂的影響因素。
! 本次學習重點：
!1、命令流的復雜建模
!重點學習下建模。因為前處理盡可能用WB，所以這里也是規則模型。還是太不好用了。我選擇狗帶。
!2、接觸的定義。
!Ansys依據實常數識別接觸對，接觸對要具有同樣的實常數定義。而且命令流是根據選擇的單元來定義接觸單元。GUI操作，也不麻煩。
!3、分析步數的設定
!非線性分析時步數設置，線性搜索，自動步長，定義子步。
!求解解析解
finish
/clear
f=1000
e=200
r=100 !命令不區分大小寫，參數也不區分大小寫。
p=2.45*(f*e**2*((r+r)/(r*r))**2)**(1/3) !接觸應力的解析解61.73，有限元法結果59.9MPa
!
展開 對所有的單元表的列求和
在參數化的分析過程中可以修改其中的參數達到反復分析各種尺寸、不同載荷大小的多種設計方案，極大地提高了分析效率，減少了分析成本。同時，以APDL為基礎，用戶還可以開發專用有限元分析程序，或者編寫經常重復使用的功能小程序，保存成宏文件以供用戶隨時調用或創建成按鈕放在工具條上。另外，APDL也是ANSYS設計優化的基礎，只有創建參數化的分析流程才能對其中的設計參數執行優化改進，達到最優化設計。
APDL程序設計語言與其它編程語言一樣，具有參數、數組表達式、函數、流程控制（循環與分支）、縮寫、宏以及用戶程序等。其中命令執行中所使用到的參數可以被賦值為確定值，也可以通過表達式或參數的方式進行賦值。
圖3 ANSYS APDL 分支結構
下載地址：有限元分析ANSYS理論與應用下載
展開 屈曲分析又稱為結構穩定性分析，受壓結構的屈曲問題是結構分析中最重要的研究課題之一。1963年羅馬尼亞布加勒斯特的一個跨度為93.5m的網殼屋蓋在一場大雪后被壓垮，其原因就是網殼結構的整體失穩。近年來，隨著各類大跨空間結構的廣泛應用，結構的穩定性問題變得尤為突出。穩定性分析（屈曲分析）已經成為各類結構設計中必須考慮的關鍵性問題。本節簡單介紹ANSYS屈曲分析的有關概念和理論背景。結構的失穩破壞一般可分為如下兩種，即分支型失穩和極值型失穩。
1.平衡狀態分枝型失穩
當荷載達到一定數值時，如果結構的平衡狀態發生質的變化，則稱結構發生了平衡狀態分枝型失穩。這種失穩的臨界荷載可以通過分枝平衡狀態的分析進行計算，分枝平衡狀態實際上是一種隨遇平衡狀態。
這類失穩問題的研究主要針對沒有缺陷的理想結構或構件，其目的是得到在特定的工況下結構發生失穩的臨界荷載值，以及與此值相應的屈曲模式。這類問題實質上是一種特征值問題，可通過ANSYS的特征值屈曲分析功能來實現。
2.極值點失穩
如果當荷載達到一定的數值后，隨著變形的發展，結構內、外力之間的平衡不再可能達到，這時即使外力不增加，結構的變形也將不斷的增加直至結構破壞。
這種失穩形式通常是發生在具有初始缺陷（如：幾何缺陷、殘余應力、偶然偏心等）的結構中，具有初始彎曲的軸心壓桿就屬于這種問題情況。在這種類型的失穩情況下，結構的平衡形式并沒有質的變化，結構失穩的荷載可通過載荷-變形曲線的載荷極值點得到，因此這類失穩被稱為極值點失穩。
極值點失穩問題的實質是有缺陷結構的非線性靜力分析問題，載荷-位移曲線的極值點就是有缺陷結構的極限承載力，此值必然低于無缺陷理想結構的屈曲臨界荷載，即結構在達到特征值屈曲計算的臨界荷載理論值之前已經達到承載極限。
展開 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
時間：2007-6-4
作者：linuaries
Email：linuaries@hotmail.com
附件里面是兩個例子的對比，ContactForce_without_Curve為平面接觸，ContactForce_with_Curve為凹面接觸。
兩個例子都是底面Fixed,在TOP面施加1MPa的壓力。最后計算出來的結果在接觸面上的接觸力約為10，000N，可以認為反映了計算結果。
但是這里面有一些疑問，為什么讀取NIMS，58，59，60，61即實際接觸面積時得到的接觸力反而??？是否ANSYS自動對單元計算結果進行投影？
PS：C_Force為單元接觸法向壓力*單元實際接觸面積的總和
E_Force為單元接觸法向壓力*單元幾何面積的總和
本分析對需要使用實體代替梁分析接觸分析時，可初步解決如何提取軸力的問題。歡迎大家就此問題繼續探討下去。
幾何模型
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有限元模型
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Von Mises應力云圖
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接觸力結果
[url=]
ContactForce_Inputfiles.rar
展開 字數 ：685千字 印張：26.75
開本 ?。?87*1092 1/16
本書是講述有限元基本理論和通用有限元程序ANSYS在有限元分析中應用的一本經典教材。全書精辟地講解了有限元分析的理論，同時還給出了建模過程中的一些實際問題。ANSYS軟件是全書的主體。本書的內容涉及到有限元分析的基本思想、行架、一線單元、一維熱傳導和流體問題分析，二維單元、ANSYS程序的主要功能和結構，二維熱傳導問題分析、二維固體力學問題分析、理想的二維流體力學問題及三維單元，并介紹了用ANSYS軟件進行優化設計和參數化編程。每一章都會首先討論相關的基礎理論，接著給出了一些可以手工計算的簡單問題，之后介紹用ANSYS解決的例子，在某些章節的末尾還給出了一些設計問題。
本書面向高等院校工程專業的本科生和有限元分析的初學者。對于未接觸過有限元建模的工程師來說，
本書亦可以作為深入理解基本概念的入門性教材。
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本案例完整得提供了分析相關所有分析文件
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機械動力傳輸系統最關鍵的機械部件之一是齒輪。為了傳遞扭矩，帶有切齒的紡紗機部件與另一個齒部件嚙合。由于其高度的多功能性，齒輪被用于各種各樣的應用，從小型手表到大型重型設備，如汽車和航空航天工業以及船用發動機中使用的設備。因此，接觸應力和彎曲應力是影響齒輪故障的兩個關鍵因素
