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ANSYS 非线性分析指南 - 接触分析 (3)  

2010-10-27 09:53:05|  分类: ANSYS 非线性 |  标签: |举报 |字号 订阅

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步骤六:    控制刚性目标的运动

     按照物体的原始外形来建立,且整个刚性目标面的运动是通过“pilot”结点上的给定值来定义的,(如果没有定义“pilot”结点,则通过刚性目标面上的不同结点来定义。)

为了控制整个目标面的运动,在下面的任何情况下都必须使用 "pilot" 结点:

·目标面上作用着给定的外力

·目标面发生旋转

·目标面和其它单元相连(例结构质量单元)

    "pilot"  结点的厚度代表着整个刚性面的运动,你可以在 "pilot"  结点上给定边界条件(位移、初速度)、集中载转动等等,为了考虑刚体的质量,可以在 "pilot" 结点上定义一个质量单元。

    当使用 "pilot" 结点时,记住下面的几点局限性:

·每个刚性目标面只能有一个“Pilot" 结点

·.圆、圆锥、圆柱、球的第一个结点(结点号)是”pilot“结点,不能另外定义或改变 "pilot" 结点

·.程序忽略刚性面上不是 "pilot"  结点的所有其它结点上的边条件。

·.只有“pilot”结点能与其它单元相连

·.当定义了“pilot”结点后,不能使用约束方程(CF)或结点耦合(CP)来控制目标面的自由度,如果在刚性面上给定任意载荷或者约束,必须定义“pilot”结点,然后在 "pilot" 结点上加载,如果没有使用“pilot”结点,则只能有刚体运动。

    在每个载 步的开始,程序检查每个目标面的边界条件,如果下面的条件都满足,那么程序将目标面作为固定处理:

·在目标面结点上没有明确定义边界条件或给定力

·.目标面结点没有和其它单元相连

·.没有目标面结点上使用约束方程或结点耦合来连接结点。

    在每个载荷步的末尾,程序将会放松内部设置的约束条件。


步骤7:给变形体单元加必要的边界条件

    现在可以按需要加上任意边界条件。加载过程与其它的分析类型相同


步骤8:定义求解和载 步选项

    接触问题的收敛性随问题不同而不同,下面列式了一些典型的在大多数面 - 面接触分析中推荐使用的选项:

·时间步长必须足够小以描述适当的接触 。如果时间步太大,则接触力的光滑传递会被破坏,设置精确时间步长的可信赖的方法是打开自动时间步长。

    命令:Autots,on

    GUI: Main Menu > Solution > load step opts > Time/Frequence > Time&Time step  /Time& substeps

·.如果在迭代期间接触状态变化,可能发生不连续,为了避免收敛太慢,使用修改的刚度阵,将牛顿一拉普森选项设置成 FULL

    命令:NROPT,FULL,,OFF

    GUI: Main Menu > Solution > Analysis options

不要使用自下降因子,对面 - 面的问题,自适应下降因子通常不会提供任何帮助,因此我们建议关掉它。

·设置合理的平衡迭代次数,一个合理的平衡迭代次数通常在2550之间

命令:NEQIT

GUI: Main Menu > Solution > load step opts > Nonlinear > Equilibriwm iter

·因为大的时间增量会使迭代趋向于变得不稳定,使用线性搜索选项来使计算稳定化。

命令:LNSRCH

GUI: Main menu > solution > load step opts > Nonlinear > lines search

 ·除非在大转动和动态分析中,打开时间步长预测器选项

命令:PRED

GUI: main mean > solarion > load step opis > nonlinear > predictor

·在接触分析中许多不收敛问题是由于使用了太大的接触刚度引起的(实常数FKN),检查是否使用了合适的接触刚度。


步骤九:求解

    现在可以对接触问题进行求解,求解过程与一般的非线问题求解过程相同。


第十步:检查结果

    接触分析的结果主要包括位移、应力、应变,反力,和接触信息(接触状态、压力、滑动等)。你可以在一般的后处理器(post1)或时间历程后处理器(post26)中查看结果。

注意点:

1.   为了在 post1 中查看结果,数据库文件所包含的模型必须与用于求解的模型相同。

2.   必须存在结果文件


一、 在 post1 中查看结果

1.   从输出文件中查看分析是否收敛。

如果不收敛,你可能不想后处理,而更在乎为什么不收敛。

如果已经收敛,继续后处理。

2.   进入 post1 如果你的模型不在当前的数据库中,使用恢复命令(resume)来恢复它。

命令:/post1

GUI: main menu > General postproc

3.   读入所期望的载荷步和子步的结果,这可以通过载荷步和子步数,也可以通过时间来实现。

命令:SET

GUI: main menu > generad postproc

4.   使用下面的任何一个选项来显示结果

选项:显示变形形状态

命令:PLDISP

GUI: main menu > general postproc > plot result deformed shape

选项:等值显示

命令:PLNSOL

       PLESOL

GUImain menu > general postproc > plot result > contour plot > noded solu 或 element solu

  

    使用这个选项来显示应力,应变或其它项的等值图,如果相邻的单元有不同的材料行为(例如塑性或多弹性材料特性,不同的材料类型,或不同的死活属性)则在结果显示时应避免结点应力平均错误。

    也可以将特定的接触信息用等值图显示出来,对 2接触分析,模型用灰色表示,所要求显示的项将沿着接触单元存在的模型的边界以梯型面积表示出来,对 3接触分析,模型将用灰色表示,而要求的项在接触单元存在的 2表面上等值显示。

    还可以等值显示单元表的数据和线性化单元数据。

命令:PLETAB

    PLLS

GUImain menu > general postproc > Element Table > Plot Element Table

                main menu > General Postproc > Plot Results > Contour plot > line Elem Res

* 选项:列表显示

命令:PRNSOL

           PRESOL

           PRRSOL

                 PRETAB

                 PRITER

                 NSORT

                 ESORT

        GUIMain menu > General Postproc > List Results > Noded Solution

                  Main menu > General Postproc > Lost Results > Element Solution

                  Main menu > General Postproc > List Results > Reaction Solution

          在列表显示它们之前,可以用 NSORT 和 ESORT 来对它们进行排序

* 选项:动画

可以动画显示接触结果随时间的变化

命令:ANIME

GUIWility menn>Plotctrls >Animate>Contours lner fime


    二、post26 中查看结果

    也可以使用 post26 来查看一个非线性结构对加载历程的响应。

    使用 post26,可以比较一个变量随另一个变量的变化关系,例如,可以画出某个结点位移随给定载的曲线关系,某个结点的塑性应变与时间的关系,一个典型的 post26 后处理过程需要分以下几个步骤

1.   从输出文件中检查是否分析已经收敛

2.   求解已收敛,进入 post26,如果模型不在当前数据库中恢复它

命令:/Post26

GUI:    Main menu > Timehist Postpro

3.   定义变量

命令:NSOL

           ESOL

           RFORCE

GUI: Main menu > Time Hist Postpro > Define Variable

4.   画曲线或列表显示

命令:PLVAR

           PRVAR

           EXTREM

GUI: Main menu > Time Hist Postproc > Graph Variable

     Main menu > Time Hist Postproc > List Variarle

           Main menu > Time Hist Postproc > List Extremes

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