ansys接觸分析選項
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ansys接觸分析選項的視頻教程
ANSYS 接觸分析講解
在講解workench同時會穿插講解經典ansys的接觸實常數，幫助學員理解workbench中接觸設置，爭取每一個案例在workbench與經典ansys中都講解一遍。希望此系列視頻能對大家有幫助,未完，待續
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Hypermesh+ANSYS非線性靜力學分析設置（接觸分析設置）
通過Hypermesh完成前處理并導出 .cdb 格式文件 在ANSYS—APDL進行非線性設置（未在Hypermesh中設置控制卡片）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，最大許用應力位置等細節問題） 該非線性設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接觸分析選項的實例教程
不過需要注意的是，對于綁定接觸和不分離接觸，在設置pinball 值時需要小心，如果pinball過大，導致不相干零件也被探測進接觸的話，會導致計算出錯；
對于非線性接觸來說，判定接觸狀態時，不完全依據pinball探測，所以影響不是很大。
pinball 定義方式
如上圖，Pinball Region 下拉菜單有三個選項，Progaram Controlled，Auto Detection Value，Radius。
在導入幾何時，程序會先自動生成接觸對，對于能夠自動生成的接觸對。如果實際情況中這個接觸對并沒有的話，可以使用Auto Detection Value 這個選項來定義一個大的pinball值來取消這個接觸。（當然，如果你確定你在之后的計算也不考慮這個接觸的話，可以手動刪掉這個接觸）
對于手動定義的接觸對，使用radius 定義接觸面之間探測區域半徑。
三篇的高級接觸設置完結了，關于這個部分，其實我想說，在分析一個新的問題的時候，第一步最好是全部使用程序默認的設置跑一遍。如果計算結果沒有問題，計算時間可以接受，那么無需考慮更改太多的設置。
展開 4.Penetration Tolerance
我在之前的文章里有講過，當使用罰函數，增廣拉格朗日和程序默認的接觸算法時，計算結果和收斂性是比較依賴接觸剛度的。
當接觸剛度較大時，收斂困難，但是穿透量小，計算精度高；
當接觸剛度較小時，收斂容易，但是穿透量大，計算精度低；
因此，這個選項是為你提供定義容許的穿透量的選項，使我們可以通過自己的經驗來得到在容許的精度下最快速的求解。
選項里提供了兩個定義方式，一個是穿透量的值，一個是穿透量的系數
你可以直接輸入一個大于0 的值作為容許的穿透量，也可以通過設置0~1的一個系數來確定穿透量，具體的穿透量是程序計算的。
這個選項只有在使用罰函數法，增廣拉格朗日法和默認算法，并update stiffness在 Program Controlled, Each Iteration, or Each Iteration, Aggressive開啟時才會出現哦
5.Elastic Slip Tolerance
之前的文章里有介紹過，一般拉格朗日算法是假設接觸面之間只有兩種狀態，一種是接觸，一種是遠離，在兩個面接觸時，有相對滑動存在。這個選項是用來定義容許的相對滑動是多少。
這個功能定義方式也和Penetration Tolerance類似，這里不再贅述。
這個選項只有在使用一般拉格朗日算法，并update stiffness在 Program Controlled, Each Iteration, or Each Iteration, Aggressive開啟時才會出現哦
6.Normal Stiffness
對于罰函數，增廣拉格朗日算法時，計算結果和收斂性是比較依賴接觸剛度的。這里的接觸剛度有法向的接觸剛度和切向的接觸剛度。
展開 在使用ANSYS Workbench進行接觸設置的時候，看到這么多選項，這么多的“Progaram Controlled”時，你是否和我一樣好奇，這么多選項是用來干嘛的？程序控制又是如何控制的呢?
1.Formulation
這個選項用來選擇接觸算法的，對于一般的工程應用，程序默認的算法滿足大部分的情況。但是有時候針對自己的需要選擇更合適的算法可以使計算效率大大提高。
關于下拉菜單中的五種接觸算法，我在之前的文章中有介紹鏈接如下：
lalalahu：ANSYS Workbench 五種接觸算法詳解57 贊同 · 18 評論文章
2.Small Sliding
ANSYS 提供了兩種滑移計算模型：Finite Sliding 和Small Sliding。
在ANSYS經典版中，用戶可以自行選擇使用哪一種滑移模型，默認的選項是Finite Sliding 。Finite Sliding 允許接觸面之間任何的滑移，旋轉，甚至分離。Small Sliding 是假設接觸面之間會發生小于接觸長度20%的相對滑動，在接觸面之間出現較大的滑移或是旋轉時，small sliding 也是允許的。
相比Small Sliding 的算法，Finite Sliding 耗費的計算資源多，求解時間長。Small Sliding 對于小滑移問題的計算可以在保證計算精度的前提下增強收斂性，加快計算速度。
我們在進行僅有小滑移問題的計算時(如綁定接觸問題)，其實是沒有必要使用finite sliding 算法的。因此可以激活Small sliding ，使計算更加穩定，收斂速度快。
展開 六、
譜分析求解控制選項
譜分析是一種將模態分析和已知譜聯系起來，計算模型位移和應力的分析技術。其過程要用到各種分析方法的具體設置，如單點譜分析設置等。這里僅介紹譜分析的求解控制選項。
命令：SPOPT, Sptype, NMODE, Elcalc
Sptype - 譜響應方法，可選擇：
=SPRS（缺省）：單點響應譜分析；
=MPRS：多點響應譜分析；
=DDAM：動力設計分析方法；
=PSD：隨機振動譜，使用功率密度譜分析方法。
NMODE - 使用模態分析的前 NMODE 個模態，缺省為所有模態，但不得大于 1000。
Elcalc - 僅當 Sptype=PSD 時的單元結果計算控制。如為 NO （缺省）則不包括應力響應；如為 YES 則包括應力響應。
七、
子結構分析求解控制選項
子結構求解控制選項主要有：seopt
命令及 segen 、lumpm、eqslv、EXPASS 等命令。下面介紹子結構分析選項。
命令：SEOPT, Sename, SEMATR, SEPR, SESST, EXPMTH
Sename - 超單元矩陣文件名， 其擴展名為 SUB， 即文件全名為 Sename.SUB。
展開 靜態分析求解選項有 4 大選項，其中每個大選項又包括多條選項。4 大選項為基本選項、求解器選項、非線性選項及高級 NL 選項。由于各個版本的 GUI 方式對話框不盡相同，為方便起見在內容上不與任何版本的對話框一一對應。
1. 分析選項
包含大變形效應（NLGEOM 命令）和預應力效應（PSTRES 命令）。
⑴ 大變形效應
命令：NLGEOM, Key
其中 Key 為大變形效應參數，其值可取：
=OFF 或 0（缺省）：忽略大變形效應，同時指定為小變形效應。
=ON 或 1：計入大變形（大轉動）效應，也可以是大應變效應。
ANSYS 的幾何非線性包括大應變效應、大變形（也可稱為大轉動或大撓度）、應力剛化及旋轉軟化效應。大多數實體單元和部分殼單元支持大應變效應；所有梁單元和大多數殼單元支持大變形（大轉動）效應，支持大應變的單元都支持大變形效應。
ANSYS 計入大變形或大轉動效應時是小應變，且大變形分析時慣性荷載和集中荷載的方向不隨變形改變，但面荷載的方向則隨變形而改變（即隨動荷載）。
NLGEOM 命令如在 /SOLU 層執行，必須在第一個荷載步內指定。
⑵ 預應力效應
命令：PSTRES, Key
其中 Key 為預應力效應控制參數，其值可取：
=OFF 或 0（缺省）：不計入預應力效應；
=ON 或 1：計入預應力效應。
預應力效應（prestress effects）與土木工程中預應力混凝土概念上是不同的，預應力效應是計算應力剛度矩陣。
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