ANSYSWorkbench結(jié)構(gòu)非線性培訓(xùn)作業(yè)接觸剛度研究

1、WS3A-1作業(yè)作業(yè) 3A接觸剛度研究接觸剛度研究Workbench- Mechanical結(jié)構(gòu)非線性結(jié)構(gòu)非線性Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-2Workshop Supplement作業(yè)作業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究 目標(biāo)目標(biāo): 研究接觸剛度對(duì)結(jié)果收斂性的影響研究接觸剛度對(duì)結(jié)果收斂性的影響Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-3Workshop Supplement步驟步驟:如果已經(jīng)在先前的作業(yè)中打開(kāi)了如果已經(jīng)在先前的作業(yè)中打開(kāi)了 Workbench,

2、用用Utility MenuFileNew啟動(dòng)一新分析啟動(dòng)一新分析 瀏覽并打開(kāi)瀏覽并打開(kāi) “W3a-stiffness.wbpj” 項(xiàng)目文件項(xiàng)目文件. 作業(yè)作業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-4Workshop Supplement項(xiàng)目示圖區(qū)應(yīng)如右圖所示項(xiàng)目示圖區(qū)應(yīng)如右圖所示. 從示圖區(qū)從示圖區(qū), 可看到已定義了可看到已定義了Engineering (材料材料) Data 和和Geometry (綠色對(duì)號(hào)標(biāo)記綠色對(duì)號(hào)標(biāo)記). 接下是在接下是在Mechanical中建立和運(yùn)行有限元模型中建立和運(yùn)

3、行有限元模型Mechanical 打開(kāi)打開(kāi) Engineering Data Cell (高亮并雙擊高亮并雙擊 或點(diǎn)或點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵并選擇擊鼠標(biāo)右鍵并選擇Edit) 來(lái)校正材料屬性來(lái)校正材料屬性. 從從 Utility Menu View 激活重要的對(duì)話框激活重要的對(duì)話框PropertiesOutline 檢驗(yàn)單位是公制檢驗(yàn)單位是公制 (Tonne,mm,) 系統(tǒng)系統(tǒng). 如果不如果不是是, 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 Utility Menu Units Metric(Tonne, mm,)作業(yè)作業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究Workbench Mechanical Structural Nonlineari

4、tiesWS3A-5Workshop Supplement作業(yè)作業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究 回到項(xiàng)目示圖區(qū)回到項(xiàng)目示圖區(qū) Utility Menu Return to Project 雙擊雙擊 Model 打開(kāi)打開(kāi) FE模型模型(Mechanical Session) (或或 RMB=Edit) Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-6Workshop Supplement 幾何是幾何是 2D 反對(duì)稱(chēng)的反對(duì)稱(chēng)的. 下面的板為剛性約束的下面的板為剛性約束的. 上板底面為圓弧的柔性體上板底面為圓弧的柔性體. 上板承受一向下上板

5、承受一向下 5MPa 壓力載荷壓力載荷. 材料材料: 兩板都為默認(rèn)的線彈性結(jié)構(gòu)鋼兩板都為默認(rèn)的線彈性結(jié)構(gòu)鋼.作業(yè)作業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-7Workshop Supplement 根據(jù)下面的提示建立一個(gè)接觸對(duì)根據(jù)下面的提示建立一個(gè)接觸對(duì): 作業(yè)集中研究接觸剛度和其對(duì)結(jié)果的影響作業(yè)集中研究接觸剛度和其對(duì)結(jié)果的影響 (表面壓力和滲透表面壓力和滲透).作業(yè)作業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A

6、-8Workshop Supplement檢驗(yàn)工作單位制檢驗(yàn)工作單位制“Unit Metric (mm,kg,N,s,mV,mA)”展開(kāi)展開(kāi) model 分支，使其相似于分支，使其相似于 model set-up.高亮顯示高亮顯示 “Geometry” 并參考細(xì)節(jié)并參考細(xì)節(jié)窗口來(lái)確認(rèn)模型為窗口來(lái)確認(rèn)模型為 2D 反對(duì)稱(chēng)的反對(duì)稱(chēng)的. 檢查預(yù)先確定的兩板間無(wú)摩擦接觸區(qū)檢查預(yù)先確定的兩板間無(wú)摩擦接觸區(qū)域域.檢查分析設(shè)置檢查分析設(shè)置.Autotime stepping = ONInitial substeps = 10Max substeps = 100Large deflection = ON作業(yè)作

7、業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-9Workshop Supplement高亮顯示接觸區(qū)域并設(shè)置高亮顯示接觸區(qū)域并設(shè)置 Normal Stiffness 為為“Manual” ，定義，定義 Normal Stiffness Factor 為為1e-002.求解求解作業(yè)作業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-10Workshop Supplement總變形的后處理總變形的后處理:作業(yè)作業(yè) 3A 接觸

8、剛度研究接觸剛度研究Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-11Workshop Supplement接觸結(jié)果的后處理接觸結(jié)果的后處理:接觸壓力接觸壓力 接觸滲透接觸滲透作業(yè)作業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-12Workshop Supplement下表記錄了結(jié)果下表記錄了結(jié)果.對(duì)對(duì)Normal Stiffness factors 為為0.10, 1.0, 和和10.0重復(fù)以上分析重復(fù)以上分析. 將接觸算法將接觸算法 改為改為 N

9、ormal Lagrange進(jìn)行進(jìn)一步對(duì)比進(jìn)行進(jìn)一步對(duì)比. 在迭代和子步間使用更新剛度，進(jìn)行對(duì)比在迭代和子步間使用更新剛度，進(jìn)行對(duì)比.哪一個(gè)提供最好的結(jié)果哪一個(gè)提供最好的結(jié)果 (根據(jù)精度和迭代根據(jù)精度和迭代)?接觸算法接觸算法法向剛度法向剛度因子因子總變形總變形接觸壓力接觸壓力滲透滲透# 迭代迭代Aug Lagrange0.01Aug Lagrange0.10Aug Lagrange1.0Aug Lagrange10.0Norm LagrangeN/A作業(yè)作業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-1

10、3Workshop Supplement結(jié)論結(jié)論剛度增加剛度增加, 滲透減少，而最大壓力增加滲透減少，而最大壓力增加. 并且通常會(huì)有更多的迭代和更長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)并且通常會(huì)有更多的迭代和更長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間間. 值得注意使用自動(dòng)剛度更新工具的的益處值得注意使用自動(dòng)剛度更新工具的的益處.值得注意不管剛度值是多少值得注意不管剛度值是多少, 裝配的總位移改變很小裝配的總位移改變很小. 值得強(qiáng)調(diào)的是工程目標(biāo)的值得強(qiáng)調(diào)的是工程目標(biāo)的需要需要.指定正確的法向剛度不是一個(gè)獨(dú)立問(wèn)題，它總是需在結(jié)果質(zhì)量指定正確的法向剛度不是一個(gè)獨(dú)立問(wèn)題，它總是需在結(jié)果質(zhì)量 (精度精度) 和耗費(fèi)和耗費(fèi) (運(yùn)行時(shí)間運(yùn)行時(shí)間)間尋找平衡間尋找平衡.

11、 基于這個(gè)研究基于這個(gè)研究, 法向剛度因子為法向剛度因子為 1.0 是滿意的是滿意的. 作業(yè)作業(yè) 3A 接觸剛度研究接觸剛度研究Workbench Mechanical Structural NonlinearitiesWS3A-14Workshop Supplement人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書(shū)，廣泛閱讀，所以我們要勤懇讀書(shū)，廣泛閱讀，古人說(shuō)古人說(shuō)“書(shū)中自有黃金屋。書(shū)中自有黃金屋?！蓖ㄟ^(guò)閱讀科技書(shū)籍，我們能豐富知識(shí)，通過(guò)閱讀科技書(shū)籍，我們能豐富知識(shí)，培養(yǎng)邏輯思維能力；培養(yǎng)邏輯思維能力；通過(guò)閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，通過(guò)閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過(guò)閱讀報(bào)刊，我們能增長(zhǎng)見(jiàn)