ansys配合設置的案例
Ansys_過盈配合接觸設置
Ansys_過盈配合接觸設置
過盈配合在機械產(chǎn)品的裝配中使用相當普遍,譬如軸與軸承,軸與軸瓦,汽車的制動盤等,都是通過一定的過盈量來使兩個裝配部件緊密連接起來。
下面討論如何在ANSYS中正確地模擬過盈配合。過盈配合在有限元分析中是一種典型的非線性接觸行為。在有限元分析中設定了接觸，從本質(zhì)上來講就是對相互接觸的兩個部件施加了某種約束，不同的接觸算法對于接觸約束的處理方法有所不同。接觸約束的理論算法的選擇，在ANSYS中是通過設置contact 單元的KEOPT(2)選項來實現(xiàn)的。在ANSYS中目前主要有5種接觸約束算法
Ansys_過盈配合接觸設置.pdf
展開 ANSYS workbench過盈配合分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習三維模型的繪制
2、學習過盈配合分析相關(guān)的材料參數(shù)設置
3、學習靜力學分析步的建立
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench過盈配合分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ANSYS Workbench結(jié)構(gòu)過盈配合分析
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實例介紹
過盈配合是一種常見的裝配方式，那么過盈配合問題也是結(jié)構(gòu)計算中的一類比較常見的問題。在本實例中，如圖1所示，模型由兩個零件裝配組成，兩者存在過盈量，基于ANSYS Workbench的結(jié)構(gòu)靜力學模塊，使用直接接觸和接觸處理兩種方法，來對過盈配合進行計算。
圖1 過盈配合計算模型
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直接接觸法
我們首先使用直接接觸法，來處理過盈配合的問題。
Ansys Workbench使用非線性彈簧單元模擬配合間隙 ￥10
問題：
工程中兩個零部件之間經(jīng)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(jié)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(qū)域不建議使用兩個重復的連接關(guān)系，即jiont連接和spring連接不要使用同一個區(qū)域。
? 本文對配合區(qū)域進行分段處理，中間為spring連接，兩側(cè)為jiont連接
? 使用Remote Point點創(chuàng)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(tài)，需要校核配合區(qū)域的應力狀態(tài)還是需要使用接觸連接。
展開 
Ansys WB軸孔過盈配合仿真分析
②將offset設置為-2仿真間隙配合情況，結(jié)果是變形應力均為零，符合理論情況。這里不給其詳細過程了，請有興趣的讀者自己驗證。
動網(wǎng)格配合多相流（包括網(wǎng)格劃分視頻、fluent設置視頻和UDF以及所有源文件和網(wǎng)格文件） ￥80
動網(wǎng)格配合多相流（包括網(wǎng)格劃分視頻、fluent設置視頻和UDF以及所有源文件和網(wǎng)格文件）
ANSYS workbench O型圈過盈配合接觸分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習O型圈過盈配合的三維模型處理
2、學習O型圈過盈配合非線性接觸相關(guān)的接觸設置
3、學習非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學習O型圈過盈配合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 O型圈過盈配合接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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ANSYS與ABAQUS比較之實例5---過盈配合問題的接觸分析
設置材料和截面屬性。
對內(nèi)圈和底座均設置彈性模量和泊松比。
步驟是（1）創(chuàng)建材料（2）將材料賦給截面（3）將截面分配給底座和內(nèi)圈。
前面幾篇已經(jīng)多次提過，不再贅述。
5. 設置分析步。
除了系統(tǒng)默認的初始分析步外，這里設置兩個分析步
第一個分析步，壓頭下壓0.001mm，用于建立平穩(wěn)的接觸。
第二個分析步，下壓到57mm，完成預定動作。
這兩個分析步都需要打開大變形開關(guān)。
設置結(jié)果如下圖
其中，對于第二個分析步，設置其增量步如下
6. 定義接觸。
（1）首先定義兩種接觸類型。無摩擦的，以及有摩擦的（摩擦系數(shù)0.2）
結(jié)果如下圖
其中的Nofriction采用默認設置，而對于YesFriction，設置如下
（2）定義接觸
在壓頭和內(nèi)圈之間使用Nofriction
在內(nèi)圈和底座之間使用YesFriction
而且均在初始時間步定義這兩個接觸；定義結(jié)果如下：
7.定義邊界條件
這里底座底邊沒有豎向位移；壓頭先后下降兩次，第一次為0.001mm,第二次到57mm，均使用位移邊界條件施加。
定義結(jié)果如下
其中，BC-1是底座底邊的位移設置；
而BC-2是壓頭的兩次移動。
8. 劃分網(wǎng)格
使用3mm的網(wǎng)格尺寸，CAX4l的單元，劃分底座和內(nèi)圈，結(jié)果如下
9. 創(chuàng)建并提交分析作業(yè)
10.后處理
開始狀態(tài)時的應力云圖
最后狀態(tài)的 應力云圖
最后狀態(tài)時展開軸對稱270度如下
來源：宋博士的博客，版權(quán)歸作者所有。
展開 Ansys Workbench計算過盈配合的3種方法及比較
過盈配合問題是應力分析中一類常見的問題。在ANSYS Workbench中可以通過多種方法計算過盈配合應力，本文通過一個典型算例，對三種典型計算方法進行分享和討論，這三種方法依次是：接觸界面處理方法、約束方程法、直接接觸分析法。
接觸界面處理方法
在ANSYS Workbench中，可以利用非線性接觸類型的Interface Treatment功能來計算過盈配合應力。下面以一個算例介紹有關(guān)的實現(xiàn)方法。
如下圖所示，兩個尺寸為0.1×0.1×0.5m的長方體，材質(zhì)為結(jié)構(gòu)鋼，E=2e11Pa，泊松比為0。在交界面處建立一個frictionless接觸，Part1（右側(cè)的實體）的左端面為接觸面，Part2（左側(cè)的實體）的右端面為目標面。
位移約束方面，左側(cè)長方體的左端面、右側(cè)長方體的右端面設為固定約束，通過改變接觸界面調(diào)整選項Interface treatment，設置為Offset=1.0mm，如下圖所示。
計算上述問題，得到計算結(jié)果如下。
l 左側(cè)長方體的Z向變形分布如下圖所示，其右端為受壓的Z向位移，數(shù)值為0.49123mm。
l 左側(cè)長方體的軸向應力（Z向正應力）分布如下圖所示，其數(shù)值為-196.49MPa（壓應力）。
l 右側(cè)長方體的Z向變形分布如下圖所示，其左端也為受壓的Z向位移，其數(shù)值為-0.49123mm。
l 右側(cè)長方體的軸向應力（Z向正應力）分布如下圖所示，其數(shù)值也為-196.49MPa（壓應力）。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例5---過盈配合問題的接觸分析2
本篇博文是一個過盈配合問題的接觸分析，用于模擬機械裝配過程中壓入式裝配過程。本篇是用ANSYS
Workbench做的，后面會有1篇用SOLIDWORKS/SIMULATION對該例子做分析。
【問題描述】
如圖所示的三個零件，紅色的稱為壓頭，白色的稱為內(nèi)圈，青色的稱為底座，內(nèi)圈和底座之間有0.07mm的過盈，現(xiàn)在壓頭上往下加力壓，下壓57mm，要求下壓過程中米塞斯應力的變化過程。
已知條件如下：
（1）兩個零件及壓頭的幾何尺寸均已知。(具體尺寸見下面的草圖部分)
（2）壓頭剛性，內(nèi)圈和底座均為鋼材，彈性模量210MPA,泊松比0.3
（3）接觸處：壓頭與內(nèi)圈之間是無摩擦的；內(nèi)圈和底座之間是有摩擦的，摩擦系數(shù)為0.2.
【張建華《ABAQUS基礎入門與案例精通》，電子工業(yè)出版社，2012】
【問題分析】
（1）分析類型。雖然有一個明顯的位移下壓，但是由于速度緩慢，不考慮加速度效應，從而使用靜力學分析。
（2）非線性考慮。接觸非線性：兩處接觸，要做接觸分析；幾何非線性：大位移，要打開大變形開關(guān)；材料為線性。
（3）幾何建模。由于是軸對稱模型，使用軸對稱。
（4）邊界條件。底座的底邊沒有Y位移；壓頭下移57mm.
【分析過程】
（1）打開ANSYS
WORKBENCH，創(chuàng)建靜力學分析模塊，并設置為2D分析類型。
（2）創(chuàng)建材料屬性，設置彈性模量為2e11Pa，泊松比為0.3.
（3）創(chuàng)建幾何模型。根據(jù)以下數(shù)據(jù)點，創(chuàng)建2D平面。
展開 Ansys Workbench計算過盈配合的3種方法及比較
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編者按
過盈配合問題是應力分析中一類常見的問題。在ANSYS Workbench中可以通過多種方法計算過盈配合應力，作者通過一個典型算例，對三種典型計算方法進行分享和討論，這三種方法依次是：接觸界面處理方法、約束方程法、直接接觸分析法。
接觸界面處理方法
在ANSYS Workbench中，可以利用非線性接觸類型的Interface Treatment功能來計算過盈配合應力。下面以一個算例介紹有關(guān)的實現(xiàn)方法。
如下圖所示，兩個尺寸為0.1×0.1×0.5m的長方體，材質(zhì)為結(jié)構(gòu)鋼，E=2e11Pa，泊松比為0。在交界面處建立一個frictionless接觸，Part1（右側(cè)的實體）的左端面為接觸面，Part2（左側(cè)的實體）的右端面為目標面。
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方法技巧 | Ansys Workbench計算過盈配合的3種方法及比較
過盈配合問題是應力分析中一類常見的問題。在ANSYS Workbench中可以通過多種方法計算過盈配合應力，本文通過一個典型算例，對三種典型計算方法進行分享和討論，這三種方法依次是：接觸界面處理方法、約束方程法、直接接觸分析法。
接觸界面處理方法
在ANSYS Workbench中，可以利用非線性接觸類型的Interface Treatment功能來計算過盈配合應力。下面以一個算例介紹有關(guān)的實現(xiàn)方法。
如下圖所示，兩個尺寸為0.1×0.1×0.5m的長方體，材質(zhì)為結(jié)構(gòu)鋼，E=2e11Pa，泊松比為0。在交界面處建立一個frictionless接觸，Part1（右側(cè)的實體）的左端面為接觸面，Part2（左側(cè)的實體）的右端面為目標面。
位移約束方面，左側(cè)長方體的左端面、右側(cè)長方體的右端面設為固定約束，通過改變接觸界面調(diào)整選項Interface treatment，設置為Offset=1.0mm，如下圖所示。
計算上述問題，得到計算結(jié)果如下。
左側(cè)長方體的Z向變形分布如下圖所示，其右端為受壓的Z向位移，數(shù)值為0.49123mm。
左側(cè)長方體的軸向應力（Z向正應力）分布如下圖所示，其數(shù)值為-196.49MPa（壓應力）。
右側(cè)長方體的Z向變形分布如下圖所示，其左端也為受壓的Z向位移，其數(shù)值為-0.49123mm。
右側(cè)長方體的軸向應力（Z向正應力）分布如下圖所示，其數(shù)值也為-196.49MPa（壓應力）。
展開 AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機轉(zhuǎn)子應力仿真 ￥10
AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機轉(zhuǎn)子應力仿真
1.模型包含電機轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸
2.轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸施加過盈接觸配合
3.轉(zhuǎn)軸施加峰值扭矩250Nm的載荷
4.評估轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸的應力和變形情況
5.參考時請考慮仿真模型與實際模型存在的偏差
Ansys Workbench工程應用之——結(jié)構(gòu)非線性（下）：狀態(tài)非線性（4）過盈配合
擴展顯示設置如下：
寫在最后
WB已經(jīng)能輕松計算各種過盈問題，讀者需要注意過盈量的加載方式，特別是當過盈量較大時，應使用斜坡加載促進收斂。
本期解讀了過盈裝配，下期將詳細解讀螺紋連接，敬請期待。
由于圖惜實踐經(jīng)驗實在有限，文中也難免紕漏百出，敬請批評指正。
參考文獻：
[1] ANSYS 2022幫助文件
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ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網(wǎng)格剖分設置問題
來源于：ANSYS官網(wǎng)
