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ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設置用法概述
ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設置用法概述
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容為基準(特此聲明),同時借鑒《ANSYS Workbench17.0數值模擬與實例精解》一書相關文字和配圖,以希望對初學者起到一定的引領作用。
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。處于接觸狀態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離。接觸是強非線性的,隨著接觸狀態的改變,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,收斂問題的挑戰性較大,另外接觸區域的不確定性、摩擦、以及部件接觸外不再有其他約束,都導致接觸問題的復雜化。
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滑動。
不分離No Separation:與綁定類似,法向不分離,允許接觸面發生小量無摩擦滑動。
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如表1所示。
展開 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
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