ansys接觸設(shè)置向?qū)?/h1> 關(guān)注 創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
ansys接觸設(shè)置向?qū)У囊曨l教程
Hypermesh+ANSYS非線性靜力學(xué)分析設(shè)置（接觸分析設(shè)置）
通過Hypermesh完成前處理并導(dǎo)出 .cdb 格式文件 在ANSYS—APDL進行非線性設(shè)置（未在Hypermesh中設(shè)置控制卡片）并進行求解 并利用Hyperview和ANSYS—APDL兩種方式進行后處理（單獨顯示組，最大許用應(yīng)力位置等細(xì)節(jié)問題） 該非線性設(shè)置方法基本通用所有的接觸分析，有問題歡迎咨詢
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ANSYS Workbecnh接觸分析與工程實際中參數(shù)設(shè)置
課程主要講述ANSYS Workbench種接觸分析流程，以及在工程實際中一些接觸參數(shù)設(shè)置的經(jīng)驗值，這些參數(shù)是在多年的仿真中和試驗工作種不斷修正總結(jié)得到的，具有很強的工程實際參考意義。主要針對機械 航空 船舶等泛機械領(lǐng)域。
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ansys接觸設(shè)置向?qū)У膶嵗坛?/h2> 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ANSYS Workbench平臺Mechanical涉及模塊接觸設(shè)置選項進行整理和編寫，以ANSYS官方幫助和教程對于非線性接觸問題的內(nèi)容為基準(zhǔn)（特此聲明），同時借鑒《ANSYS Workbench17.0數(shù)值模擬與實例精解》一書相關(guān)文字和配圖，以希望對初學(xué)者起到一定的引領(lǐng)作用。
一、接觸的基本概念
兩個分離的表面接觸并相互剪切時，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：
(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。
接觸的上述特點使接觸表面之間可以自由地分開并遠(yuǎn)離。接觸是強非線性的，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。
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。
無摩擦Frictionless：不穿透，表面之間自由滑動，分離不受阻礙。
摩擦Frictional：滑動阻力與摩擦系數(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_過盈配合接觸設(shè)置
過盈配合在機械產(chǎn)品的裝配中使用相當(dāng)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(shè)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(shè)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(shè)置.pdf 展開
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ANSYS Workbench平臺Mechanical涉及模塊接觸設(shè)置選項進行整理和編寫，以ANSYS官方幫助和教程對于非線性接觸問題的內(nèi)容為基準(zhǔn)（特此聲明），同時借鑒《ANSYS Workbench17.0數(shù)值模擬與實例精解》一書相關(guān)文字和配圖，以希望對初學(xué)者起到一定的引領(lǐng)作用。
一、接觸的基本概念
兩個分離的表面接觸并相互剪切時，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：
(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。
接觸的上述特點使接觸表面之間可以自由地分開并遠(yuǎn)離。接觸是強非線性的，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。
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。
無摩擦Frictionless：不穿透，表面之間自由滑動，分離不受阻礙。
摩擦Frictional：滑動阻力與摩擦系數(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_過盈配合接觸設(shè)置
過盈配合在機械產(chǎn)品的裝配中使用相當(dāng)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(shè)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(shè)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
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ansys接觸設(shè)置向?qū)У淖钚聝?nèi)容
Freebodies
Freebodies工具可計算模型特定部件上的平衡力和力矩，適合用于子結(jié)構(gòu)建?；虼_定接觸件/連接件的受力情況。
打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個"靜力結(jié)構(gòu)"分析。檢查單位設(shè)置。
2. 導(dǎo)入幾何模型（圖1）。大的綠色圓柱體截面積為 314 平方毫米，小的綠色圓柱體截面積為 0.78 平方毫米。因此，當(dāng) 1 牛頓的力作用在小圓柱體上時，大圓柱體應(yīng)產(chǎn)生 402.6 牛頓的反作用力。
（圖1：液壓千斤頂?shù)膸缀文Ｐ停?3. 定義接觸并對部件進行網(wǎng)格劃分。
6、定義分析設(shè)置并指定邊界條件。固定底部部件，并將頂部部件向下移動2毫米（圖2）。在O型圈與其他兩個部件之間定義接觸。開啟大變形選項，并定義至少50個子步以確保收斂。
圖2. 邊界條件
7、運行仿真并查看結(jié)果。該仿真基于二維軸對稱模型進行求解，在查看結(jié)果時，通過對稱擴展功能繞Y軸旋轉(zhuǎn)擴展顯示為三維效果。
</p><p><br></p><p>使用模型默認(rèn)生成的主體與壺蓋之間的熱接觸。</p><p><br></p><p>如圖 2 所示，在模型上施加相關(guān)的熱邊界條件。假定茶壺內(nèi)的茶水溫度為 100°C。
圖1 GoPro相機的幾何結(jié)構(gòu)
4、搭建模型，為幾何體賦予材料屬性，定義綁定接觸與關(guān)節(jié)。如圖 2 所示，創(chuàng)建兩個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；設(shè)置扭轉(zhuǎn)剛度為 2000 N?mm/rad，并將其賦予兩處關(guān)節(jié)。采用 5mm 全局網(wǎng)格尺寸及線性單元完成模型網(wǎng)格劃分。
圖 2 模型所定義旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)示意圖
5、定義分析設(shè)置并施加邊界條件。
科普時刻 | 什么是跌落測試？18天前
Ansys LS-DYNA?軟件是大多數(shù)行業(yè)進行跌落測試仿真的標(biāo)準(zhǔn)仿真工具。這是一個有限元分析（FEA）平臺，可在時域中求解，并考慮質(zhì)量、動量、復(fù)雜材料和復(fù)雜接觸條件，這正是工程師進行跌落測試仿真時所需要的。仿真不僅可以幫助工程師了解其產(chǎn)品及其包裝的跌落行為，而且還可以快速開展參數(shù)化“假設(shè)”研究，以推動這些設(shè)計。
點擊 Geometry 下的彈簧體，在下方 Details 中指派材料為 Structural Steel
第三步：接觸與網(wǎng)格劃分（關(guān)鍵點）
網(wǎng)格控制：
由于彈簧是典型的掃掠體，右鍵 Mesh -> Insert -> Method，選擇彈簧幾何體，Method 設(shè)置為 Sweep（掃掠）。
有關(guān)如何使用向?qū)?/em>以及特定設(shè)置含義的更多信息和詳細(xì)說明，請參閱S-parameter data collection wizard page。
相關(guān)鏈接：https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/45266900204563-S-parameter-Fixed-data-collection-wizard
1.下載并運行數(shù)據(jù)收集向?qū)?/em>。
本培訓(xùn)旨在系統(tǒng)講解Ansys LS-DYNA中各類接觸類型的原理、適用場景、參數(shù)設(shè)置及常見問題解決方法，幫助用戶掌握復(fù)雜模型中的接觸定義技巧，避免因接觸設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致的計算失敗或結(jié)果失真。
檢查軟件自動生成的接觸區(qū)域。
劃分網(wǎng)格，進行分析設(shè)置并完成后續(xù)的有限元仿真模擬。
