ANSYS接触实例分析参考.pdf

1．实例描述 一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 首先打开 ANSYS APDL 然后读入已经做好的几何体。 从【工具菜单】 -- 【File 】-- 【Read Input From 】打开导入文件对话框 找到 ANSYS 自带的文件（每个 ansys 都自带的） \Program Files\Ansys Inc\V145\ANSYS\data\models\block.inp 【OK 】后，四分之一几何模型被导入。 4 ．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 0.3 6．划分网格 打开 MESH TOOL, 先设定关键地方的网格划分份数 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 ， 按下【 Sweep 】按钮，在主窗口中选择两个体，进行网格划分。则结果如下 然后创建接触单元。 从主菜单的下列地方点击 contact pair ，即创建接触对。 则弹出了接触管理器 点击上图中红色框内的按钮，它是接触向导。则弹出一个对话框如下 该对话框是接触向导帮助用户创建接触的第一步，它问我们，请问目标面是哪些？它 们是什么类型的接触面？点击上图中的【 pick target 】，就是说，我们即将在主窗口中用 鼠标来选择目标面。 在本例子中，目标面就是销孔的四分之一孔面。因此用鼠标在图中选择该面 选中后，在接触向导中按下【 Next 】，则弹出下面的对话框 该对话框进一步要选择接触面，这里是钢销的四分之一圆柱面，同样，点击上图中的 【pick contact 】，然后在主窗口中选择该面如下 选中后，在接触向导中按下【 Next 】，则弹出下面的对话框，它要进一步设置该接触 对的属性，请注意红色框内的选择。 这里，包含了初始的渗透，使用的是 1 号材料，摩擦系数是 0.2 ，然后还要按下按钮 【optional settings 。。。】 在弹出来的接触属性设置中，首先在 BASIC 页中设置法向惩罚刚度因子为 0.1, 然后点 击 friction 页， 在这里， 设置刚度矩阵是非对称阵。 然后点击 【OK 】，则关闭该接触属性设置对话框， 又回到了前面的接触向导对话框。 在该对话框中，点击【 Create 】,则