基于AnsysWorkbench的圆柱销接触分析.docx

1、基于AnsysWorkbench的圆柱销接触分析前面一篇基于An s ys经典界面得接触分析例子做完以后，不少朋友希望了解该例子在Wo r kbench中就是如彳可完成得。我做了一下，与大家共享，不一走正确、毕竟这种东西，教 科书上也没有，我只就是按照自己得理解在做,有错误得地方，恳请指正、1.问题描述个钢销插在一个钢块中得光滑销孔中。已知钢销得半径就是0、5 units,长就是 2.5 u nits,而钢块得克就是4 Units,长4 Units,高为1 Un its,方块中得销孑胖 径为0.49 unit s，就是一个通孔。钢块与钢销得弹性模臺均为3 6e6,泊松比为0.3。由于钢销得直径

2、比销孔得直径要大，所以它们之间就是过盈配合。现在要对该问题进行 两个载荷步得仿真、要得到过盈配合得应力。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，因此只需要取岀四分之Tfi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得问题，钢销由于它得几何尺寸被销孔 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 unit s,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。本篇只谈第一个载荷步得计算。3 几何体上述问题就是ANSY

3、 S自带得一个例子。对于几何体，它已经编制了生成几何体得命令 流文件。所以，我们首先用经典界面打开该命令流文件,运行之以生成四分之一几何体;然后导 出为一个IGS文件，再退出经典界面，接看再到WO RKB ENCH中,打开该IGS文件进行操 作。(3、ANSYSAPDL14. 50X 1更农Ael!、曰 HIJJIJJQIJJ创1-eJilIAIa 劉型型7|A gr$ kf*y W*wUlf U*f 目g 丹aGrh 厂“也加b Iej 创B PrcfrtnrB M J*rrxriBr 対 Solution SCmrrAl Poster04 BliaeHint Poilro TowlBPr*

4、 Denson RK4Utlon OW a Sc-M&om EditorD Finish?；： a X ； =l rejl=! |csya=0 |ec=(30 2)然后读入已经做好得几何体。从【工具菜单】 【Read Input From打开导入文件对话框OK Cancel |血4 |2JOptional Sine number or label厂 Copy input to database log找到AN S YS自带得文件 Program F i les An s ys In c V 145 A NSYSdatamod e lsbloc k .inpOK后四分之一几何模型被导入结果如下图

5、A煩V51WC$SUX2dL4jT（3、3）导出几何模型从【工具菜单】一【Expor t】打开导出文件对话框，在该对话框中设置如下即把数据库中得几何体导出为f bloc k.igs文件。0K】以后该文件被导出。(34)退出 ANSYS APDL140 5。选择0K退出经典界面。4打开AnsysWorkBen c h，并新建一个静力学分析系统。结果如下图-A1彥 Static Structural2妙 Engineering Data Z A3Geometry 言4Model T 5血 Setup T j6碣 Solution V j7 Results g jStatic Structural导

6、入几何体模型。在Geom etry单元格中，选择Im p ort Geometry - - B r ows巳如下图A1e Static Structural2矽 Engineering Data V 丄33 Geometrya 1碰J New Geometry4 ModelImport Geometry 型 Browse.|擬 Setup6ijj Solution屯I Duplicate7 ResultsTransfer Data From New Static StnTransfer Data To New 寸 Update 洋 Refresh Reset 酿 Rename Properti

7、esQuick HelpAdd Note找到上一步所生成得block, igs文件。则该静力学系统示意图更新如下。可见,几何单 元格后面已经打勾，说明文件已经关联。-A1P Static Structural2繆 Engineering Data / 3 Geometry J coorQn 律 systems#Connections侵 ContactsrxFricbona- : MeshSweep MethodFACE ToFACEfflMes h T 画Mffi-刀 4 甫迷、迪Tffi崖总旌師a-0 涉 34Ky菇71GeneralDB空_亶皿麺耳游律合T。9 设置边界条件设置四个面为对称

8、边界条件FrictionFess Support然后还要固走钢块得一个面此时模型擋导结构如下图10进行求解设置进彳玲析设置白了日 Static Strucural (AS)“Q Analysis Settingsfrictionless Support Fixed Support白 j Solution (AS)?-4HSolution InformationDetails of Analysis Settings3Step ControlsNumber Of Steps-TCur re nt Step Number1.Step End Time100.5Auto Time SteppingO

9、ff WPDefine BySubstepsNumber Of Substeps1.3Solver ControlsSolver TypeProgram ControlledWeak Spring sProgram Con trolled _Large DeflectionE 二Inertia ReliefOff其中,(1)意味看只有一个载荷步，该载荷步也只有一个载荷子步,关闭了自动时间步长，该载荷步结束得时间就是100、得意思就是打开大变形开关、12。后处理查瞧总体得米塞斯应力如下图A: Static StructuralEquivalent StressType: Equivalent (

10、von-Mises) Stress Unit: MPa045577 Max0405160.354550.303940.253330.202730.152120.101510.0509010XK029279 Min可见，最大得应力就是0o 46Mpa左右，而在经典界面中得到得最大米塞斯应力就是0、2 9Mpa0这主要应该就是由于两边得网格划分不T所导致得。宜瞧接触处得状态(只考察接触面)U tiekingOver Constrained.Far _ NearSliding3.72113.18952.65792.1262Automatif4.25271.594&1.06320.53159OMinF

11、面就是接触处得渗透图可见，最大渗透量就是40 78mm,这与经典界面中得同样有区别。下图就是接触压力A: Static Stroctiiral PreureType: PressureUnit: MPaTime: 100 2014/7/14 2110.26136 Max0232320.203280J74240.14520416160.0871210.Q 580810-02904OMin大致为0、2 6Mpa,同样比经典界面要大。可见这里给出得各个应力都要比经典界面大，但就是都在f呈级上_般来说，这应该 就是网格划分不相同得结果。如果进一步细分网格，无论经典界面还就是Workbench均 应该收敛到同一个值。