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ANSYS - 接触非线性分析的一个实例  

2010-11-02 08:17:27|  分类: ANSYS 非线性 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    这是在三维网上的一次试讲所使用的资料,现提供给大家分享,可以作为初学接触非线性时的参考。

     下面通过一个 2D 例子来演示 ANSYS 接触分析中主要参数的设置和作用。

       该例子为:一个 (无限长)  圆柱置于一个 (无限长) 长方体上,当圆柱承受压力载荷时,计算圆柱和长方体之间的接触应力。该问题可以简化为 2D 问题进行分析。
              ANSYS - 接触非线性分析的一个实例 (1) - htbbzzg - htbbzzg的博客
 
    选择单元类型 二维 4 节点四边形 solid182 单元:
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    单元行为:选择平面应变:
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   设置材料属性:  E = 201000 MPam = 0.3:
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     定义一个矩形:长度 20 mm,高度 5 mm:
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    再定义一个实心圆,半径 5 mm,刚好与矩形接触:
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    为了能使用 MAP 方式划分网格,先在圆内创建两条直线,以便将圆切分为 4 块:
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    为了切分矩形,将圆中的竖线延长 6 mm
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    执行 Area by Line,分割圆和矩形:首先选择两个 Areas
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    点击 Apply 后,选择水平和竖线,再点击 OK,对面进行切割:
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    面切割后,可以进行 MAP 划分网格:
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    下面划分网格:进入前处理 -> Meshing
    首先设置几何体的网格默认属性:
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    设置单元边长,这里取为 0.4
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    采用 MAP 方式划分网格:
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    网格划分结果:
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    设置约束条件:1 选择两条下边界线
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       设置 Uy = 0:
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    为防止 x 方向的刚体运动,选择矩形中间线
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    设置为 Ux = 0
             ANSYS - 接触非线性分析的一个实例 (1) - htbbzzg - htbbzzg的博客
   
    然后在圆柱顶部中间节点处施加压力
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    选择 Fy,输入力值  -100,力沿着 –y 方向,对圆柱构成压力
            ANSYS - 接触非线性分析的一个实例 (1) - htbbzzg - htbbzzg的博客
   
    下面准备采用接触向导来定义接触对。
    需要做一些准备工作:根据结构情况,选择圆柱面 (这里是圆周线) 作为接触面,矩形上边界作为目标面,使用面 – 面接触。
    为了方便,需要预先定义好相关的节点组。分别选择圆周下边界中间部位的若干节点和矩形上边界中间部位的若干节点,定义两个节点组 (N-contact 和 N-target),便于创建接触对时使用。  
    先选择下面两个圆柱面,再 select -> everything below -> area 和 plot -> element 汇出对应的单元和节点。
    然后: select -> nodes -> apply -> 选择如图 11 个节点:
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    使用这 11 个节点创建 component:  N-contact
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    再用同样方法,在下面的矩形中,选择上边界处,中间部位的 13 个节点,创建 component  N-target
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    使用 select -> components manager 检查所创建的两个 components 是否正确
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    检查无误,执行: select -> everything 和 eplot
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