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Simwe 网站公开课的资料 - ANSYS 非线性公开课 (二) 高级接触分析 (11)  

2013-04-25 17:11:35|  分类: Simwe 网站公开课 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    需要重新定义接触面和目标面。角点边界表面应该定义为接触面,而角点在其上滑动的表面应该是目标面。 (理想的,这一类接触更适于节点 面接触,而不是面 接触,因为它实际是点 线接触) 
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   为了更好的理解为什么正确选择接触/目标面很重要,请看下面的图。黑色的X 代表接触探测点 (默认为高斯点)。回想一下,接触面不能穿透目标面,但目标面可以穿透接触面。 
    对于这种情况,由于指定右表面为接触面,它不能穿透目标面。但是,角点 (目标面) 是滑动的。因此,角点  (目标面) 滑动可能会导致在尖部/角点处的接触变得不稳定
(由于角点滑动到不同位置,对应的接触单元会改变,有可能导致接触状态的改变)
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    因此,为了补偿由于角点沿边界滑动造成接触状态的改变,ANSYS 进行了多次二分 (见输出窗口以及 jobname.mntr 监测文件中有关二分的信息)。这最终导致求解不收敛。 
     所以,为解决问题,将接触面/目标面互换,或者使用对称接触对,是必要的。
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13. 从工作目录中读入 APDL 输入文件 ex6E.mac,重新定义接触对。这个宏文件将接触面和目标面互换,并重新定义接触探测点为 On nodes-Normal from contact。对这种情况,使用节点探测更合适,因为它是一种点 边界接触情况。
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14. 查看设置和初始化求解: 
        Main Menu > Solution > Solve > Current LS
?      查看文本窗口中的求解设置,然后关闭窗口;
?      在第二个对话框中点击 [OK],开始求解。
    或,输入以下命令:
      /STAT,SOLU
      SOLVE
    这一次,求解顺利完成。
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15. 查看最后子步的 von Mises 应力: 
       Main Menu > General Postproc > Read Results > Last Set
       Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Element Solu
                  …
?    选择 Stress
?    选择 von Mises SEQV
?    将 “Optional scale factor 改为 1 
?    点击 [OK]
  或,输入以下命令:
    SET,LAST
    PLESOL,S,EQV
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 16. 绘制接触压力:
    在接触管理器中,选择所有接触对,然后选择结果项中的 "接触压力":
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    接触压力云图如下:
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     或输入以下命令:
        PLESOL,CONT,PRES
     如以前的注解,预计这种情况是理想的点 - 边界接触,因此修改  KEYOPT(4),将接触探测点从高斯点改为节点,对这一情况是有意义的 (注解:这只是对低阶单元的情况)

对本例中调试不收敛的接触分析时的要点归纳如下:
    - 检查输出窗口/文件中的信息,特别是求解终止的原因;
    - 检查收敛监视图 (以及 jobname.mntr 监控文件) 查看求解过程;
    - 手工设置初始的和最大的子步数 (或,初始和最小时间步长) 以防止 ANSYS 无限制的二分。使用合理的值会更有效,特别是对大模型;
    - 在未变形几何上绘制不收敛结果的位移。对于 “DOF limit exceeded”,即某个零件经历刚体运动的情况,特别有用;
    - 第一次分析时,确保存储所有子步的所有结果。这样,求解不收敛时,可以使用最后收敛的结果,查看应力和接触信息,帮助确定不收敛的原因。如果一个子步也不收敛,重新检查接触设置。
    - 检查接触状态和接触压力以确定接触表面与目标面是如何相互作用的。模型中这些面的设置是否正确?对 2D 分析,使用可选的缩放因子使得显示的云图更容易读;
    - 如果需要,修改默认的接触单元设置 (关键选项或实常数),但只在有好的理由时这样做。对本例,由于是 边界滑动接触,使用节点做为探测点是更加合理的修改。
    针对首次分析不收敛,本例中给出了一个解决办法,不过,有一个可以更快的解决问题的办法如下:
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    按上图修改后,再次求解,会很快收敛。

    本例结束,本公开课结束。

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