ANSYS接触实例分析

1实例描述个钢销插在一个钢块中的光滑销孔中。已知钢销的半径是0.5 units,长是2.5 units 而钢块的宽是4 Units,长4 Units高为1 Units方块中的销孔半径为0.49 units是一个通 孔。钢块与钢销的弹性模量均为36e6，泊松比为0.3.由于钢销的直径比销孔的直径要大，所以它们之间是过盈配合。现在要对该问题进行 两个载荷步的仿真。(1) 要得到过盈配合的应力。(2) 要求当把钢销从方块中拔出时，应力，接触压力及约束力。2问题分析由于该问题关于两个坐标面对称，因此只需要取出四分之一进行分析即可。进行该分析，需要两个载荷步：第一个载荷步，过盈配合。求解没有附加位移约束的问题，钢销由于它的几何尺寸被 销孔所约束，由于有过盈配合，因而产生了应力。第二个载荷步，拔出分析。往外拉动钢销1.7 units对于耦合节点上使用位移条件。 打开自动时间步长以保证求解收敛。在后处理中每10个载荷子步读一个结果。本篇先谈第一个载荷步的计算。下篇再谈第二个载荷步的计算。3 读入几何体plIJ*QffiffiLeJUMLMLMLMlLM却Fr然后读入已经做好的几何体。从【工具菜单】- File - Read In put From】打开导入文件对话框首先打开ANSYS APDLIlli-Ll UHHVIeIrn f Ul 0-U八甞r牛IM找到ANSYS自带的文件（每个ansys都自带的）Program FilesA nsys In cV145ANSYSdatamodelsblock. inp【OK】后，四分之一几何模型被导入。VOLUMES VOLO NUM4定义单元类型只定义实体单元的类型SOLID185。至于接触单元，将在下面使用接触向导来定义。5 定义材料属性只有线弹性材料属性：弹性模量36E6和泊松比0.3eshTool6 划分网格打开MESH TOOL,先设定关键地方的网格划分份数圍 Preferences 日 Preprocessor 田 Element Type S Real Constants 田 Material Props S Sections 田 Modeling 日 Meshing 田 Mesh Attributes 甸j田 Size Cntrls 甸 Mesher Opts 田 Coneatenate然后在MESH TOOL中设定对两个体均进行扫略划分，在volumeSweeping中选择pick all，K呂EK坡旨 、?ElnBS、fflffi【d Ms】Kffi311Q.言岂言亡言岂刁CDSO花目aSOcncns|cotn:-:15C TetliL诞Ei 抑 卑ie申 |lhcr7! rl4!rl IDFrl-CREcfl gfftdHnTmarl psnaLlEF SELfjliErBuELfutWwL-k1nip | zl 用! ?!CmraeiRo也i|p Fl畐 叫閒 HrtU一b“E -rrw厉血乳和k#剧n4v fdciLn討虽T*ii*EpcMxlial, dKqr ouOlL# S4ilKlufriLl Bf !hM 4ctrEML CTt4:i- pynri-c imlLeFtL:rl Lm：Hien-Ll CDrifLiiE.1 of Fjfccl LcnD KTJht C&Ar*LTgq I huL fil!lnB . 也# |丨冷1|ThiMir Le rfrtr t护 bujFhc Rid*忸 nElSnf*S在该对话框中，点击【Create】，则接触对被创立。弹出来一个对话框A w jjf -：Th? wntwl pvirtwin ui诃mu电ED 11 上右O首4常匸庁m特In唱占 二占 gffl &ufc:弋呼田 iikriu ELmuTJm irLA匚 Jwtsa 他ffl nbu 匚ejll*口-TLTH旺胆瞬 OHSKli、m汉如M然后在主窗口中找到该面被设置为对称边界了。然后还要固定钢块的一个面，从下列地方找到固定面的入口可见，在这几个面上到处都是S，S就是对称(Symmetry )的首字母，意味着这些面选择完毕后弹出一个对话框，它问，对于该面上的所有节点，你希望固定这些节点的 哪几个自由度呢？这里选择ALL DOF，然后在下面的位移值中设置为0，就是说，该面上的所有节点，不要有任何位移【ok】然后确认选择。如果我们变换一下视角如下就会发现该面上有几个三角符号，意味着该面上的所有节点都已经被固定了。8 进行求解设置从下列菜单进入，选择SOL N CONTROLS，即设置求解控制选项，这是进行求解设置的主要入口PreferencesE PreprocessorE Solutionol n Cantrols在弹出的对话框中设置如下意思是，打开大变形开关，关闭自动时间步长，并设置该载荷步结束时的时间是100, 只有一个载荷子步。然后进行求解。G Preferences3 Preprocessor Solution田 Analysis Type国 Define Loads国 Load Step Optsffi SE Management (CIS)S Results Tracking SolveCurrent L9 后处理进入后处理，查看Von Mises应力云图。从下图进入查看应力结果S Preferences E PreprocessorE Solulion Cenersl Pastproc 白 Data ft F11e Opts 朗 Results SmmnzLry E Read Results 0 Fallure Criteria 日 Plot ResultsE3 Deformed Shape 曰 Ccjnt rjujr P l ot在弹出的对话框中选择二查看Von Mises应力【OK】后主窗口显示如下图可见，在接触处应力最大，越往外层，应力越来越小。这与实际情况是一致的。仍旧从这里进入，以查看接触处的情况S PreferencesE Preprocessor E Salulion 日 Ceneral PostprocData & Fi 1e Opts 闵 Results ShLuunary E Read Results E Failure Criteria 日 Plot Results Deformed Shapednl Sfi 11H Coni:our Pin可以看到，红色框内提供一系列选项，查看接触状态，渗透情况，接触压力，摩擦应 力，总应力，滑动距离，间隙距离等等。vv卜面是接触处的渗透图可见，最大渗透量是0.003226.卜图是接触压力最后，存盘为file.db。下一篇会接着恢复该数据库，做下一个拔出分析。