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接触问题
接触问题
(板支撑一个圆柱体的接触问题)
1.初始设置:
选取菜单路径MainMenu|Preference,将弹出PreferenceofGUIFiltering(菜单过滤
参数选择)对话框。
单击Structual(结构)选项使之被选中,以将菜单设置为与结构分析相关
2.定义单元类型:
(1).选择材料,建立实体模型
(2弹性模量:
EX=2.1E5
泊松比:
NUXY=0.3
接触摩擦系数:
MU=0.2
3.建立实体模型:
(1)用选择菜单路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|
Volumes|block|ByDimensions建立长方体模型参数如下所示
(2)建立圆柱体
1)创建关键点作为圆心,建立实体圆柱,如图
4.对实体模型进行剖分:
(1)选取菜单路径MainMenu|Preprocessor|Meshing|Mesh
Tool打开分网工具对话框
对长方形板进行剖分,得出结果如图所示
(2)选择菜单UtilityMenu|plot|mutil-plots,显示出所有单元:
(3).对圆柱体进行剖分,得出如图所示结果
5.创建接触对:
(1)选取菜单路径MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Contact
Pair,打开ANSYS6.1中的ContactManager(接触管理器)
创建接触对
(2)选择第一个接触面
(3)选择第二个接触面
单击“Includeinitialpenetration”选择框将其选中,使分析中包括初
始渗透。
单击MaterialID(材料代号)下拉框中的“1”,指定接触材料属性为定义的一号材料。
并在CoefficientofFriction(摩擦系数)文本框中输入“0.2”,指定摩擦系数为0.2
(4)在对话框中的NormalPenaltyStiffness(正则处罚刚度)文本框中输入“0.1”,指定接触刚度的处罚系数为0.1。
然后单击对话框上部的Friction(摩擦)标签,打开对摩擦选项设置的选项卡,
单击选项卡中的Stiffnessmatrix(刚度矩阵)下拉框中的“Unsymmetric”选项,将其选中,指定本实例的接触刚度为非对称矩阵。
其余的设置保持缺省完成对接触选项的设置。
(5)完成接触对的创建
6.加载并求解第一载荷步
(1).给板和圆柱的面添加约束
选取菜单路径MainMenu|Solution|DefineLoads|Apply|
Structural|Displacement|OnAreas,将弹出ApplyU,ROTonAreas(在面上施加位移约束)拾取对话框
(1).选择需要约束的面
约束结果如图
(2).指定分析类型。
选择菜单路径MainMenu|AnalysisType|Solution|NewAnalysis,
将会弹出NewAnalysis(新分析)对话框(图略),单击对话框中的“Static”单选按钮,指定
分析类型为静力分析。
(3).设定分析选项。
选择菜单路径MainMenu|Solution|AnalysisType|Sol'nControls,将弹出求解控制对话框单击Basic(基本)选项卡左边的AnalysisOptions(分析选项)下拉框中“LargeDisplacementStatic”将其选中,使分析中考虑大变形影响。
然后在TimeControl(时间控制区)中设定载荷步结束时间Timeatendofloadstep=100,并关掉自动时间步(Automatictimestepping为“Off”)。
(4)进行第一载荷步求解。
选择菜单路径MainMenu|Solution|Solve|CurrentLS
7.定义并求解第二载荷步
(1).设定分析选项和输出控制选项。
选择菜单路径MainMenu|Solution|AnalysisType|
Sol'nControls,将弹出SolutionControls(求解控制)对话框
(2)在求解控制对话框中的Basic(基本)选项卡中,将AnalysisOptions(分析选项)设置为“LargeDisplacementStatic”,指定为大变形分析。
将TimeControl(时间控制)区的Timeatendofloadstep(载荷步结束时间)设置为“250”,并打开Automatictimestepping(自动时间步选项),设置为“On”)。
并且将Numberofsubsteps(载荷子步数)文本框设置为“150”,Maxno.ofsubsteps(最大子步数)为“10000”,Minno.ofsubsteps(最小载荷子步数)为“10”单击对话框右边WriteItemstoResultsFile(结果输出项)设置区下面的Frequency(输
出频率)下拉框中的“Writeeverysubstep”,将每个载荷子步结果都输出到结果文件中
(3).施加位移载荷(将将圆柱向下平移20mm)。
选取菜单路径UtilityMenu|Select|Entities,将弹出SelectEntities(选择实体)对话框单击对话框中最上面下拉框中的“Node”,指定选择对象为节点。
接着在下面的下拉框中单击“ByLocation”,指定选择方式为根据坐标值来选取。
单击“Zcoordinates”单选按钮,在下面的文本框中输入“0.1”,指定选取Z坐标值为0.1的所有节点
(4)选取菜单路径MainMenu|Solution|DefineLoads|Apply|Structural|Displacement|OnNodes,将弹出施加节点位移载荷拾取对话框将弹出ApplyU,ROTonNOdes(施加节点位移载荷)对话框,单击对话框中约束自由度列表框中的“UZ”,使其高亮度显示。
然后在Displacementvalue(位移值)文本框中输入“0.02”,其余设置保持缺省完成位移载荷的施加。
(5)选择菜单路径MainMenu|Solution|Solve|CurrentLS,将弹出
STATUSCommand(求解设置状态)窗口和求解SolveCurrentLoadStep(当前载荷步)对话框。
8.结果分析
(1)选择菜单路径:
Mainmenu|GeneralPestpro|ReadResults|ByLoadStep。
将弹出ReadResultsbyLoadStepNumber(根据载荷步
数读取结果)对话框,保持对话框中的缺省设置(缺省值为LSTEP=1,SBSTEP=LAST),读取第一载荷步的最后一个载荷子步的结果。
(2)选择菜单路径MainMenu|GeneralPostproc|PlotResults|ContourPlot|NodalSolu,将会弹出ContourNodalSolutionData(绘制节点解数据的等值线)对话框
(3)
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