ANSYS非线形分析指南 接触分析 4.设置单元关键字和实常数 5.给定必须的边界条件 6.定义求解选项 7.求解 8.查看结果 第1步:建模,划分网格 在这一步中,需要建立代表接触体几何形状的模型,设置单元类型,实常数和材料特性, 用适当的单元类型划分网格 命令: AMESH VMESH GUI: Main menu>Pneprocossor>Mesh> Mapped>3 or 4 Sided Main menu> Preprocessor> Mesh> Mapped>4 to 6 sided 应该避免使用有中结点的单元,特别是在3维问题中,因为这些单元表面节点上“有效 刚度”是很不均匀的,例如,对95号单元来说,角结点上有一个负刚度。然而,是接触关 系建立, ANSYS程序的点一面接触算法假定刚度均匀分布在面上的所有结点上,因此,在 接触分析中使用这些单元时,能导致收敛困难。 仅仅在使用 COWTA48的2维分析中,才可以在接触面上使用中结点单元,但不能在 目标面上使用中结点单元,当生成48号接触单元的时候,目标面上的中节点将被忽略,这 样将会导致在目标面上不均匀的力传递 第2步,识别接触对 你必须认识到在变形过程中,哪儿可能发生接触,一是你已知认识到潜在接触面,通过 接触单元来定义它们,为了更有效地进行计算(主要指CPU时间),你可能想,定义比较小 的,局部的接触区域,但要保证你所定义的接触区域能模拟所有必须的接触 由于几何形状和潜在变形的多样化,可能有多个目标面和同一个接触面相互作用,在这 种情况下,必须定义多个接触对,对每个表面,你需要建立一个包含 表面节点的组元 命令:CM GUI: Utility>Select>Comp/ Assembly>-Cneate Component 然后就可以使用这些表面结点,在接触面之间形成所有有可能的接触形状。如果你能肯定某 些面永远不会相互接触,那么应该适当的包括更多的结点 第三步:生成接触单元 在生成接触单元之前,首先必须定义单元类型,对点一面的接触使用 CONTAC48(2维) 和 CONTAC49(3维) 命令:ET GUI: Main menu Preprocessor>Eloment Type> Add/Edit/Relete 然后再定义接触单元的实常数,每个不同的接触面应该有一个不同的实常数号,即便实 常的值相同,因为使用不同的实常数号,程序能够较好的区分出是壳的顶面还底面接触,或 者是能够在不同的接触面进行较好的区分。例如:在角接触中,每条也应该有它自己的实常 数号,如图4-10所示,另一种典型应用是梁的双边接触,如图4-11所示 命令:R RMODIF GUI: Main menu>Pneprocessor>Real Constants 接着就是在对应的接触对之间生成接触单元。 命令: GCGEN GUI: Main menu>Pnprocossor>Cneate>Elements> At Confactsrf 对生成点一面的接触单元的几点提示 般来说,生成的接触单元不需超过所需要的2一3,使用“限制半径”(RADC)或 “生成的单元数”(NUMC)选项来限制生成的接触单元数,如果生成的接触单元数 超过所需的10或更多,则会极大增加计算时间,同时也需要大量的硬盘空间。 进行接触分析时在接触面上建议使用无中结点的单元 对梁或壳单元需要通过“目标面”(TLAB)选项来指定单元数一边是目标面 第16页ANSYS 非线形分析指南 接触分析 第16页 4. 设置单元关键字和实常数 5. 给定必须的边界条件 6. 定义求解选项 7. 求解 8. 查看结果 第 1 步：建模，划分网格 在这一步中，需要建立代表接触体几何形状的模型，设置单元类型，实常数和材料特性， 用适当的单元类型划分网格 命令：AMESH VMESH GUI：Main menu>Pneprocossor>Mesh>Mapped>3 or 4 Sided Main menu>Pneprocessor>Mesh>Mapped>4 to 6 sided 应该避免使用有中结点的单元，特别是在 3 维问题中，因为这些单元表面节点上“有效 刚度”是很不均匀的，例如，对 95 号单元来说，角结点上有一个负刚度。然而，是接触关 系 建立，ANSYS 程序的点─面接触算法假定刚度均匀分布在面上的所有结点上，因此，在 接触分析中使用这些单元时，能导致收敛困难。 仅仅在使用 COWTA48 的 2 维分析中，才可以在接触面上使用中结点单元，但不能在 目标面上使用中结点单元，当生成 48 号接触单元的时候，目标面上的中节点将被忽略，这 样将会导致在目标面上不均匀的力传递。 第 2 步，识别接触对 你必须认识到在变形过程中，哪儿可能发生接触，一是你已知认识到潜在接触面，通过 接触单元来定义它们，为了更有效地进行计算（主要指 CPU 时间），你可能想，定义比较小 的，局部的接触区域 ，但要保证你所定义的接触区域能模拟所有必须的接触。 由于几何形状和潜在变形的多样化，可能有多个目标面和同一个接触面相互作用，在这 种情况下，必须定义多个接触对，对每个表面，你需要建立一个包含 表面节点的组元。 命令：CM GUI：Utility>Select>Comp/Assembly>Cneate Component 然后就可以使用这些表面结点，在接触面之间形成所有有可能的接触形状。如果你能肯定某 些面永远不会相互接触，那么应该适当的包括更多的结点 第三步：生成接触单元 在生成接触单元之前，首先必须定义单元类型，对点─面的接触使用 CONTAC48(2 维) 和 CONTAC49(3 维) 命令：ET GUI：Main menu>Pneprocessor>Eloment Type>Add/Edit/Relete 然后再定义接触单元的实常数，每个不同的接触面应该有一个不同的实常数号，即便实 常的值相同，因为使用不同的实常数号，程序能够较好的区分出是壳的顶面还底面接触，或 者是能够在不同的接触面进行较好的区分。例如：在角接触中，每条也应该有它自己的实常 数号，如图 4─10 所示，另一种典型应用是梁的双边接触，如图 4─11 所示 命令：R RMODIF GUI：Main menu>Pneprocessor>Real Constants 接着就是在对应的接触对之间生成接触单元。 命令：GCGEN GUI：Main menu>Pnprocossor>Cneate>Elements>At Confactsrf 对生成点─面的接触单元的几点提示。 ·一般来说，生成的接触单元不需超过所需要的 2─3，使用“限制半径”（RADC）或 “生成的单元数”（NUMC）选项来限制生成的接触单元数，如果生成的接触单元数 超过所需的 10 或更多，则会极大增加计算时间，同时也需要大量的硬盘空间。 ·进行接触分析时在接触面上建议使用无中结点的单元。 ·对梁或壳单元需要通过“目标面”（TLAB）选项来指定单元数一边是目标面