ansys workbench接触分析习题.docx

上海大学2018 ～2019 学年冬季学期试卷 A 上机操作题课程名：机械工程中的CAE 课程号： 学分：4

应试人声明：

我保证遵守《上海大学学生手册》中的《上海大学考场规则》，如有考试违纪、作弊行为，愿意接受《上海大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定》的纪律处分。

应试人 王伟达应试人学号应试人所在院系 中欧

五上机操作题 （30分）

目标：使用接触预测球（Ball）和窝（Socket）间的球形界面的压力形貌。模型描述：

球窝连接2D轴对称模型

材料：钢对钢

接触：

球形界面摩擦区域

0.40的摩擦系数

载荷和边界条件：窝固定在顶部

球的下部在-Y方向施加1000N力

上机实验报告要求：

1、写出主要的分析过程及哪些方面需要加以注意（4分）；

2、用总体单元尺寸分别为1.0和0.5mm划分网格，绘出划分网格后的有限元模型图（6分）；

3、分别绘出两种网格划分方式下结构的von-Mises应力云图及位移云图，并在云图上标示出最大值所发生的位置；用contacttool绘出两种网格划分方式下接触面的接触状态，接触压力以及接触渗透云图。（20分）。

上机实验报告:

软件版本：ANSYSworkbench19.2

主要分析过程及注意事项

分析过程：

打开workbench，从左侧的“analysissystem”中拖入“staticstructural”到中间空白区域

由于材料已经是默认的结构钢，所以我们不用修改，但是单位和它的显示模式我们要改成像下图中的(Tonne,mm,…)和“displayvaluesinprojectunits”。

在geometry中导入“ball-socket.x_t”之前，先在右边的属性栏里，找到analysistype，将3D改为2D，改完之后再导入“ball-socket.x_t”。

双击model进去“mechanical”，选中Geometry

双击model进去“mechanical”，选中Geometry，在Definition中把2DBehavior改为

Axisymmetric。同时检查工作单位制是否是Metric(mm,kg,N,s,mV,mA)

FrictionalCoefficient设为0.4，behavior改为autoasymmetric（自动非对称），formulation改为augmentedlagrange（后面的试验结果表明，formulation设为programcontrolled，结果都一样）

鼠标选中mesh，我们可以在下面的elementsize改变网格大小，本上机实验中会分别试验1.0mm和0.5mm，修改完后右键generatemesh可观看效果

鼠标选中mesh，我们可以在下面的elementsize改变网格大小，本上机实验中会分别试验

1.0mm和0.5mm，修改完后右键generatemesh可观看效果

选中staticstructural，插入fixedsupport，选中socket的上边线，并apply，然后在插入loads

里的force，这时选择ball的下边线，并apply，在defineby里选择component，并在y方向上输入-1000。

选中solution，插入deformationtotal，还有它下面的strain–equivalent(vonmise)和stress–equivalent(vonmise)

依然选中solution，这次插入contacttool

因为前面我们将behavior设为autosymmetric，所以这里contactside最好设为both，因为在自

动非对称行为中，软件会智能调换你前面设的contact面和

动非对称行为中，软件会智能调换你前面设的contact面和target面，所以在计算结果里最好

把两个面都显示出来，但最终的结果只属于接触面。

左击选中ContactTool，右击InsertPressure和Penetration。最后，

。

A. 本人在自己的电脑上往geometry导入ball-socket.x_t后，试着双击打开model，结果跳出

右图这个错误窗口

，

右击geometry

右击geometry进入newdesignmodelergeometry

–importexternalsource