ansys面与面接触分析实例

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面与面接触实例:插销拨拉问题分析

定义单元类型

Element/add/edit/delete

定义材料属性

Material Props/Material Models

Structural/Linear/Elastic/Isotropic

定义材料的摩擦系数

建立几何模型

Modeling/Create/Volumes/Block/By Dimensions X1=Y1=0,X2=Y2=2,Z1=2.5,Z2=3.5

Modeling/Create/Volumes/Cylinder/By Dimensions

Modeling/Operate/Booleans/Subtract/V olumes

先拾取长方体,再拾取圆柱体。

Modeling/Create/Volumes/Cylinder/By Dimensions

划分掠扫网格

Meshing/Size Cntrls/ManualSize/Lines/Picked Lines 拾取插销前端的水平和垂直直线,输入NDIV=3 再拾取插座前端的曲线,输入NDIV=4

PlotCtrls/Style/Size and Shape,在Facets/element edge列表中选择2 facets/edge

建立接触单元

Modeling/Create/Contact pair,弹出Contact Manager对话框,如图所示。

单击最左边的按钮,启动Contact Wizard(接触向导),如图所示。

单击Pick Target,选择目标面。

选择接触面

定义位移约束

施加对称约束,Define Loads/Apply/Structural/Displacement/Symmetric B.C/On Areas,选择对称面。

再固定插座的左侧面。

设置求解选项

Analysis Type/Sol’s Control

求解:Solve/Current LS

绘制装配应力图

General Postproc/Plot Results/Contour Plot/Nodal Solution,选择Stress/von Mises stress

求解拨拉过程

选择Z=4.5处的所有节点。

Define Loads/Apply/Structural/Displacement/On Nodes,弹出Apply U,ROT on Nodes拾取框,单击Pick All按钮,选择UZ,在Displacement value输入1.7

Select/Everything

Analysis Type/Sol’s Control

Solve/Current LS

结果后处理

扩展模型:Style/Symmetry Expansion/Priodic/Cyclic Smmetry,在弹出的对话框中选择1/4 Dihedral Sym

选择General Postproc/Read Results/By time/frequency,在TIME域输入120。

选择插销中与插座接触的单元,在Select Entities中选择Element,在列表中选择By Element name,再Element Name域输入174

Plot/Elements

General Postproc/Plot Results/Contour Plot/Nodal Solution,在对话框中选择Contact / Contact Pressure

读入载荷步2结果。Read Results/By Load Step

绘制拨拉过程的应变变化动画

PlotCtrls/Animate/Over Results,弹出如图所示的对话框。

命令流操作:

(1)建立几何模型

/filename,bolt

/title,bolt_pulling analysis

/PREP7

Block,-2,2,-2,2,2.5,3.5

/view,1,1,1,1

/ang,1

/rep,fast

Cylind,0.49,,2.5,3.5,0,360

Vsbv,1,2

Cylind,0.5,,2,4.5,0,360

/pnum,volu,1

Wpstyle,0.05,0.1,-1,1,0.003,0,0,,5 Wpstyle,,,,,,,,1

Wpro,,,90

Wsbw,all

Vdele,4,,,1

Vdele,6,,,1

Wpcsys,-1,0

Wpro,,90

Vsbw,all

Vdele,p51x,,,1

Wpcsys,-1,0

Wpstyle,,,,,,,,0

(2)定义单元类型、材料模型和网格划分Et,1,solid185 Mptemp,,,,,,,,

Mptemp,1,0

Mpdata,ex,1,,36e6

Mpdata,prxy,1,,0.3

Lesize,4,,,3,,,,,0

Lesize,10,,,3,,,,,0

Lesize,18,,,4,,,,,0

Vsweep,all

/shrink,0

/eshape,0.0

/Efacet,2

/ratio,1,1,1

/cformat,32,0

(3)定义接触单元

/com,contact pair creation-start

Cm,_nodecm,node

Cm,_elemcm,elem

Cm,_kpcm,kp

Cm,_linecm,line

Cm,_areacm,area

Cm,_volucm,volu