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利用ANSYS进行装配体分析

利用ANSYS进行装配体分析
利用ANSYS进行装配体分析

装配体分析一般的不发生相对运动的用boolean里的glue就可以,发生相对运动的一般就要用到接触了。有兴趣的可以交流一下,我现在做的所有的分析基本上都是装配体的,毕竟实际应用中很少有单个零件的。

具体问题具体分析并不是所有的装配体分析都要用接触分析,有的可以视为整体的,看你关心的是什么,所以把实际模型合理转化成有限元模型是关键!

试一试用ANSYS workbench软件

最好的办法是在PROE里面建模装配好以后,建立PROE和ANSYS联结,直接导入ANSYS,然后对装配体进行非线性的接触分析,非线性分析要定义接触面,有时还要定义耦合面,建议你看一下清华大学出版社出版的《精通ANSYS7.0有限元分析》,作者宋勇等,里面有个实例是介绍非线性接触分析的,很实用

做装配体的有限元分析,需要利用ansys提供的各种连接单元或者耦合等工具对其装配关系进行模拟。ADD和CLUE等命令处理,不是什么装配关系,而是把分开的零件固结在一起了,实际上和装配关系有很大的出入。用MPC技术实际上使用多点接触单元进行零件连接关系进行模拟,就是利用mpc184单元进行模拟。可以看看mpc184单元的帮助,它可以模拟多种装配关系。

传统的,也是最直接的装配方法是先简单的导入装配体的各个零部件,确定它们的空间相对位置,然后人为地确定各零部件在整个装配体中的接触关系,建立接触单元。此过程在其他CAE软件中须采用手工方式完成,不仅需要漫长的虚拟整机建立过程,同时,还需要工程师对结构的各项指标、限制、风险全面的了解。

每一个有经验的有限元分析工程师都知道,没有任何两个接触问题是完全一样的,装配问题的复杂性在某种程度上肯定了ANSYS在这个领域的成就—— ANSYS可以对各种不同的接触问题进行非常好,而且简便的模拟。一个装配体的ANSYS有限元分析过程可以简单的归纳为:

建立模型并划分网格

识别零部件相互关系

施加边界条件以及环境参量

求解并复查结果

事实上在ANSYS默认的设定中,当一个装配体的CAD模型被倒入的时候,接触关系已经被自动的探测了,而接触区域被指定为面/面关系。这个默认的设定可以在“Simulation Contact”设定选项的Option对话框中更改。默认的接触自动探测属性适合于大多数的接触问题。然而,附加的接触关系控制设定拓宽了可以模拟的接触类型。在接触关系控制设定中:

全局属性:包括自动接触探测的基本设定,以及高亮显示的接触区域的透明度设定,这些设定将会影响所有的接触区域。

接触区域控制:包括接触属性浏览,区域接触类型设定,以及其他的一些高

级控制选项,例如设定接触模拟方程,法向刚度,热传导设定,以及pinball

区域设定等等。

更加详细地,自动接触探测的基本设定包含:容差设定(Tolerance setting),即容差类型以及容差值的设定;接触探测的种类设定(例如设定探测面/面接触,面/边接触以及边/边接触)等;接触探测种类优先权设定(例如设定面/面接触优先于其他种类的接触)等。

在接触区域控制的接触类型设定中,ANSYS可以模拟如下的多种接触类型:

固结(Bonded),即完全绑定,无摩擦也无滑动。

不分离(No separation),和固结类似,不过在小范围内允许无摩擦的滑动。

无摩擦(Frictionless),部件之间摩擦系数为0,允许法相分离。

粗糙(Rough),与无摩擦类型相似,只是部件之间不允许接触滑动。

有摩擦的(Frictional),部件之间会因摩擦系数而产生剪切力。

在接触区域控制的高级设定中,使用者甚至可以设定潜在的接触模拟方法,在ANSYS 9.0版本中有如下选择:

广义拉格朗日法(Augmented Lagrange)

罚函数法(Pure Penalty)

多点约束法(Multipoint constraint,MPC)

拉格朗日法(Normal Lagrange)

具体每种模拟方法的数学模型在此不逐一介绍,简单介绍一下比较年轻的内部多点约束(MPC)算法。

MPC算法适用于面对面、点对面的接触单元。使用该方法时,ANSYS会根据接触运动建立MPC方程。内部MPC方法能够克服传统接触法则和其他多点约束方法的缺点。若与粘结接触结合使用,MPC方法可简化下列形式的接触装配和运动约束:固-固装配、壳-壳装配、壳-固装配、梁-固装配、刚性面约束以及任意面的载荷分布。

内部MPC 方法可以克服传统接触算法和ANSYS中的其他多点约束工具的缺点,例如:接触面节点的自由度被消去;可以减小系统方程求解的波前大小;不需要输入接触刚度;对于小变形问题,它代表真实的线性接触行为;求解系统方程时不需要平衡迭代;对于大变形问题,MPC方程在每个平衡迭代中不断进行更新,克服了传统约束方程只适用于小应变的限制条件。

此外值得一提的是,相比普通的罚函数方法,广义拉格朗日法常常能得到更好的模拟结果,对接触刚度系数也不是那么的敏感,然而在某些分析算例中,广义拉格朗日方法需要更多的迭代次数,也就是收敛的比较慢一些。

针对装配结构有限元模拟的实际问题,ANSYS提供了强大的装配结构模拟能力和完备而易用的接触自动检测功能。运用CAD模型“链接”技术,在建立装配模型“链接”的过程中,自动探测装配关系,同时完成“接触”单元的建立,从而将人为干预最小化。

ANSYS经典界面与workbench结合进行仿真分析

联合ANSYS WORKBENCH和经典界面进行后处理 (2012-12-18 18:58:55) 转载 标签: ansys 分类:CAE 前面几篇文章已经提到过,ANSYS WORKCENCH主要是为不大懂ANSYS命令和编程的工程师服务的,而经典界面则适用于初学者和研究人员。初学者和研究人员是完全不同的两个层次,为什么ANSYS经典界面却同时适合二者呢 实际上,学好ANSYS,关键并非是操作界面,而是要学好有限元。如果初学者直接从WORKBENCH来学习ANSYS,那么对于有限元就毫无收获,可以说一头雾水。而如果从经典界面进去,因为涉及到很多与有限元概念密切相关的操作,对于理解有限元很有好处。只是学到一定程度以后,需要转移到WORKBENCH中进行三维零件的分析和装配体的分析。 而当我们用到一定程度以后,发现WOKRBENCH虽然操作方便,但是的确不容易操作底层。前面的文章已经说明了如何联合二者进行仿真,以充分使用WOKRNBEHCN对于建模的方便性以及经典界面对于底层的操控性。这里再举一个例子,说明如何用WOKRBENCH进行建模,而后在经典界面中进行后处理,目的是为研究人员提供参考。 一个两边固定的梁,上面受到分布载荷作用如下图。 该分布载荷随时间而改变,其载荷的时间历程如下曲线,从0-1秒,载荷增加到1Mpa,而后保持1秒钟,接着减小到0Mpa,终止时间是3秒。 为了便于控制,这里对每个载荷步均采用自定义载荷子步的方式,划分为10个载荷子步,见下面的细节视图。

然后进行瞬态隐式动力学分析,得到该梁的位移和von mises应力。 我们现在要知道该梁上某一个应力最大的点,其应力是如何随时间而改变的。这个任务使用WOKRBENCH很难达到,但是用经典界面则轻而易举,因此我们决定使用经典界面进行后处理。 要使用经典界面后处理,只需要把WORKBENCH中生成的结果文件导入到经典界面中即可。 首先找到WORKBENCH中生成的结果文件如下图所示的路径。该文件叫, 为了方便,把拷贝到D盘的根目录下,然后启动ANSYS APDL,即经典界面。 进入经典界面后,直接进入通用后处理,并点击data file opts,以便读入结果文件。

基于ANSYS WORKBENCH的装配体分析

基于ANSYS WORKBENCH的装配体分析 近半年以来,我一直忙于ADAMS书籍的撰写工作,其中也做了一些ADAMS相关的研究。而与此同时,博客上很多朋友的提问却集中在ANSYS 上面,有些问题我一看就可以解决的,会当时回复。而有些问题觉得还需要考虑一下的,就让研究生来帮助我解决。 在解决这些问题的过程中,我越来越感觉到,大量的问题,集中在基于ANSYS WORKBENCH的装配体分析上。实际上,我也一直在持续关注这方面的研究进展,而且也准备着在这个方向能尽自己的微薄之力。尽管现在还没有时间去做这件事情,但是我仍旧愿意就这个方向谈谈我的一些初步想法。 我们知道,在我国,真正使用有限元软件做仿真,其历史并不长久,也就是近二十多年的事情。最初我们使用ALGOR,接着使用NASTRAN,而ANSYS则是近些年在高校用得相对较多。记得十几年前我读博士时,搜索ANSYS相关的书籍,那个时候种类很少,而且都是经典界面下的。到2008年左右,当我再看ANSYS相关的书籍时,就已经出现了类似现在WORKBENCH的书籍,但是这些书籍很少真正去写WORKBENCH,而只是虚晃一枪,其主要精力仍旧集中在ANSYS经典界面的操作上。 到今天,在机械工程领域,越来越多的场合需要使用有限元软件来计算强度,刚度问题,而且我们发现,所出现的问题,绝大部分属于装配体的分析。但是如果我们在市面上寻找WOKRBNCH做装配体分析的书籍,我们恐怕会大失所望。专门谈装配体分析的书籍相当少。这两年,关于WOKRBNCH的书倒是有了一些,但是大多倾向于把传统经典界面的

一套直接移植过来,就是用WOKRBNCH来分析经典界面中做了一些例题,而对于我们实践中急需的装配体分析的专门技术,却很少涉及。实际上,别说书籍,就连学术文献,如果我们到数据库中去搜索装配体分析方面的学术文献的话,我们也会无功而返。 于是出现了这样的现实,一方面,在工程实践中大量的装配体需要仿真,从而大量的CAE工程师急需理论指导;而另一方面,在学术界对于装配体分析方面的研究,文章和书籍却很少,这不能不让人感到困惑。 在这里,笔者打算抛砖引玉,先抛出一些装配体研究的基本问题,以后,请感兴趣的朋友加以研究。在ADAMS的书写完以后,笔者也会把精力转移到此方向上来。 装配体的仿真所面临的问题包括: (1)模型的简化。这一步包含的问题最多。实际的装配体少的有十几个零件,多的有上百个零件。这些零件有的很大,如车门板;有的体积很小,如圆柱销;有的很细长,如密封条;有的很薄且形状极不规则,如车身;有的上面钻满了孔,如连接板;有的上面有很多小突起,如玩具的外壳。在对一个装配体进行分析时,所有的零件都应该包含进来吗?或者我们只分析某几个零件?对于每个零件,我们可以简化吗?如果可以简化,该如何简化?可以删除一些小倒角吗?如果删除了,是否会出现应力集中?是否可以删除小孔,如果删除,是否会刚好使得应力最大的地方被忽略?我们可以用中面来表达板件吗?如果可以,那么,各个中面之间如何连接?在一个杆件板件混合的装配体中,我们可以对杆件进行抽象吗?或者只是用实体模型?如果我们做了简化,那么

★★★装配体有限元分析

基于ANSYS WORKBENCH的装配体有限元分析 模拟装配体的本质就是设置零件与零件之间的接触问题。 装配体的仿真所面临的问题包括: (1)模型的简化。这一步包含的问题最多。实际的装配体少的有十几个零件,多的有上百个零件。这些零件有的很大,如车门板;有的体积很小,如圆柱销;有的很细长,如密封条;有的很薄且形状极不规则,如车身;有的上面钻满了孔,如连接板;有的上面有很多小突起,如玩具的外壳。在对一个装配体进行分析时,所有的零件都应该包含进来吗?或者我们只分析某几个零件?对于每个零件,我们可以简化吗?如果可以简化,该如何简化?可以删除一些小倒角吗?如果删除了,是否会出现应力集中?是否可以删除小孔,如果删除,是否会刚好使得应力最大的地方被忽略?我们可以用中面来表达板件吗?如果可以,那么,各个中面之间如何连接?在一个杆件板件混合的装配体中,我们可以对杆件进行抽象吗?或者只是用实体模型?如果我们做了简化,那么这种简化对于结果造成了多大的影响,我们可以得到一个大致的误差范围吗?所有这些问题,都需要我们仔细考虑。 (2)零件之间的联接。装配体的一个主要特征,就是零件多,而在零件之间发生了关系。我们知道,如果零件之间不能发生相对运动,则直接可以使用绑定的方式来设置接触。如果零件之间可以发生相对运动,则至少可以有两种选择,或者我们用运动副来建模,或者,使用接触来建模。如果使用了运动副,那么这种建模方式对于零件的强度分析会造成多大的影响?在运动副的附近,我们所计算的应力其精确度大概有多少?什么时候需要使用接触呢?又应该使用哪一种接触形式呢? (3)材料属性的考虑。在一个复杂的装配体中所有的零件,其材料属性多种多样。我们在初次分析的时候,可以只考虑其线弹性属性。但是对于高温,重载,高速情况下,材料的属性不再局限于线弹性属性。此时我们恐怕需要了解其中的每一种材料,它是超弹性的吗?是哪一种超弹性的?它发生了塑性变形吗?该使用哪一种塑性模型?它是粘性的吗?它是脆性的吗?它的属性随着温度而改变吗?它发生了蠕变吗?是否存在应力钢化问题?如此众多的零件,对于每一个零件,我们都需要考察其各种各样的力学属性,这真是一个丰富多彩的问题。(4)有限元网格的划分。我们知道,通过WORKBENCH,我们只需要按一个按钮,就可以得到一个粗糙的网格模型。但是如果从HYPERMESH的角度来看,ANSYS自动划分的网格,很多都是不合理的,质量较差而不能使用。那么对于装配体中的每个零件,我们该如何划分网格?对于每一个零件,我们是否要对之进行切割形成规则的几何体后,然后尽量使用六面体网格?如果

装配体有限元分析

基于ANSYS WORKBENCH得装配体有限元分析 模拟装配体得本质就就是设置零件与零件之间得接触问题。 装配体得仿真所面临得问题包括: (1)模型得简化。这一步包含得问题最多。实际得装配体少得有十几个零件,多得有上百个零件。这些零件有得很大,如车门板;有得体积很小,如圆柱销;有得很细长,如密封条;有得很薄且形状极不规则,如车身;有得上面钻满了孔,如连接板;有得上面有很多小突起,如玩具得外壳。在对一个装配体进行分析时,所有得零件都应该包含进来吗?或者我们只分析某几个零件?对于每个零件,我们可以简化吗?如果可以简化,该如何简化?可以删除一些小倒角吗?如果删除了,就是否会出现应力集中?就是否可以删除小孔,如果删除,就是否会刚好使得应力最大得地方被忽略?我们可以用中面来表达板件吗?如果可以,那么,各个中面之间如何连接?在一个杆件板件混合得装配体中,我们可以对杆件进行抽象吗?或者只就是用实体模型?如果我们做了简化,那么这种简化对于结果造成了多大得影响,我们可以得到一个大致得误差范围吗?所有这些问题,都需要我们仔细考虑。 (2)零件之间得联接。装配体得一个主要特征,就就是零件多,而在零件之间发生了关系。我们知道,如果零件之间不能发生相对运动,则直接可以使用绑定得方式来设置接触。如果零件之间可以发生相对运动,则至少可以有两种选择,或者我们用运动副来建模,或者,使用接触来建模。如果使用了运动副,那么这种建模方式对于零件得强度分析会造成多大得影响?在运动副得附近,我们所计算得应力其精确度大概有多少?什么时候需要使用接触呢?又应该使用哪一种接触形式呢? (3)材料属性得考虑。在一个复杂得装配体中所有得零件,其材料属性多种多样。我们在初次分析得时候,可以只考虑其线弹性属性。但就是对于高温,重载,高速情况下,材料得属性不再局限于线弹性属性。此时我们恐怕需要了解其中得每一种材料,它就是超弹性得吗?就是哪一种超弹性得?它发生了塑性变形吗?该使用哪一种塑性模型?它就是粘性得吗?它就是脆性得吗?它得属性随着温度而改变吗?它发生了蠕变吗?就是否存在应力钢化问题?如此众多得零件,对于每一个零件,我们都需要考察其各种各样得力学属性,这真就是一个丰富多彩得问题。 (4)有限元网格得划分。我们知道,通过WORKBENCH,我们只需要按一个按钮,就可以得到一个粗糙得网格模型。但就是如果从HYPERMESH得角度来瞧,ANSYS自动划分得网格,很多都就是不合理得,质量较差而不能使用。那么对于装配体中得每个零件,我们该如何划分网格?对于每一个

装配体元分析精修订

装配体元分析 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

基于ANSYS WORKBENCH的装配体有限元分析 模拟装配体的本质就是设置零件与零件之间的接触问题。 装配体的仿真所面临的问题包括: (1)模型的简化。这一步包含的问题最多。实际的装配体少的有十几个零件,多的有上百个零件。这些零件有的很大,如车门板;有的体积很小,如圆柱销;有的很细长,如密封条;有的很薄且形状极不规则,如车身;有的上面钻满了孔,如连接板;有的上面有很多小突起,如玩具的外壳。在对一个装配体进行分析时,所有的零件都应该包含进来吗或者我们只分析某几个零件对于每个零件,我们可以简化吗如果可以简化,该如何简化可以删除一些小倒角吗如果删除了,是否会出现应力集中是否可以删除小孔,如果删除,是否会刚好使得应力最大的地方被忽略我们可以用中面来表达板件吗如果可以,那么,各个中面之间如何连接在一个杆件板件混合的装配体中,我们可以对杆件进行抽象吗或者只是用实体模型如果我们做了简化,那么这种简化对于结果造成了多大的影响,我们可以得到一个大致的误差范围吗所有这些问题,都需要我们仔细考虑。 (2)零件之间的联接。装配体的一个主要特征,就是零件多,而在零件之间发生了关系。我们知道,如果零件之间不能发生相对运动,则直接可以使用绑定的方式来设置接触。如果零件之间可以发生相对运动,则至少可以有两种选择,或者我们用运动副来建模,或者,使用接触来建模。如果使用了运动副,那么这种建模方式对于零件的强度分析会造成多大的影响在运动副的附近,我们所计算的应力其精确度大概有多少什么时候需要使用接触呢又应该使用哪一种接触形式呢 (3)材料属性的考虑。在一个复杂的装配体中所有的零件,其材料属性多种多样。我们在初次分析的时候,可以只考虑其线弹性属性。但是对于高温,重载,高速情况下,材料的属性不再局限于线弹性属性。此时我们恐怕需要了解其中的每一种材料,它是超弹性的吗是哪一种超弹性的它发生了塑性变形吗该使用哪一种塑性模型它是粘性的吗它是脆性的吗它的属性随着温度而改变吗它发生了蠕变吗是否存在应力钢化问题如此众多的零件,对于每一个零件,我们都需要考察其各种各样的力学属性,这真是一个丰富多彩的问题。 (4)有限元网格的划分。我们知道,通过WORKBENCH,我们只需要按一个按钮,就可以得到一个粗糙的网格模型。但是如果从HYPERMESH的角度来看,ANSYS自动划分的网格,很多都是不合理的,质量较差而不能使用。那么对于装配体中的每个零件,我们该如何划分网格对于每一个零件,我们是否要对之进行切割形成规则的几何体后,然后尽量使用六面体网格如

ansys装配体分析

装配体分析一般的不发生相对运动的用boolean里的glue就可以,发生相对运动的一般就要用到接触了。有兴趣的可以交流一下,我现在做的所有的分析基本上都是装配体的,毕竟实际应用中很少有单个零件的。 具体问题具体分析并不是所有的装配体分析都要用接触分析,有的可以视为整体的,看你关心的是什么,所以把实际模型合理转化成有限元模型是关键! 试一试用ANSYS workbench软件 最好的办法是在PROE里面建模装配好以后,建立PROE和ANSYS联结,直接导入ANSYS,然后对装配体进行非线性的接触分析,非线性分析要定义接触面,有时还要定义耦合面,建议你看一下清华大学出版社出版的《精通ANSYS7.0有限元分析》,作者宋勇等,里面有个实例是介绍非线性接触分析的,很实用 做装配体的有限元分析,需要利用ansys提供的各种连接单元或者耦合等工具对其装配关系进行模拟。ADD和CLUE等命令处理,不是什么装配关系,而是把分开的零件固结在一起了,实际上和装配关系有很大的出入。用MPC技术实际上使用多点接触单元进行零件连接关系进行模拟,就是利用mpc184单元进行模拟。可以看看mpc184单元的帮助,它可以模拟多种装配关系。 传统的,也是最直接的装配方法是先简单的导入装配体的各个零部件,确定它们的空间相对位置,然后人为地确定各零部件在整个装配体中的接触关系,建立接触单元。此过程在其他CAE软件中须采用手工方式完成,不仅需要漫长的虚拟整机建立过程,同时,还需要工程师对结构的各项指标、限制、风险全面的了解。 每一个有经验的有限元分析工程师都知道,没有任何两个接触问题是完全一样的,装配问题的复杂性在某种程度上肯定了ANSYS在这个领域的成就——ANSYS可以对各种不同的接触问题进行非常好,而且简便的模拟。一个装配体的ANSYS有限元分析过程可以简单的归纳为: 建立模型并划分网格 识别零部件相互关系 施加边界条件以及环境参量 求解并复查结果 事实上在ANSYS默认的设定中,当一个装配体的CAD模型被倒入的时候,接触关系已经被自动的探测了,而接触区域被指定为面/面关系。这个默认的设定可以在“Simulation Contact”设定选项的Option对话框中更改。默认的接触自动探测属性适合于大多数的接触问题。然而,附加的接触关系控制设定拓宽了可以模拟的接触类型。在接触关系控制设定中: 全局属性:包括自动接触探测的基本设定,以及高亮显示的接触区域的透明度设定,这些设定将会影响所有的接触区域。 接触区域控制:包括接触属性浏览,区域接触类型设定,以及其他的一

基于ANSYS WORKBENCH中的装配体中的刚体处理技术

基于ANSYS WORKBENCH中的装配体中的刚体处理技术 对一个复杂的装配体进行分析时,并非所有构件都需要处理成为变形体。如果把它们用刚体进行处理的话,则会大大降低计算量,本文介绍ANSYS WORKBENCH中刚体的处理办法。 考虑如图所示的简单结构。该结构由两根连杆通过圆柱销连接而成,这两根连杆又通过圆柱销与其它构件连接。 这里假设左边这根连杆刚度很大,从而可以考虑成为刚体。而右边这根连杆则是变形体,而三个圆柱销也是变形体。 在设置属性时,对于左边这根连杆,在其细节视图中设置其刚度行为如下 而其它的四个零件则是变形体如下

使用自动检测接触,则该刚性连杆与两个圆柱销的连接处被自动检测为绑定接触。这就是说,刚性连杆是支持contact行为的。 对该结构进行粗糙的网格划分,得到的有限元模型如下

可见,对于刚杆并没有划分单元。那么,在ANSYS内部,该连杆是用什么来表示的呢? 使用前面博文的方法,进入到finite element modeler,可以看到其单元 可以看到,该连杆现在实际上是用一个mass单元(左边中间有一个亮点,它就是MASS单元)以及两个接触面来表示的。该mass单元具备了刚性杆的质量属性和惯性属性,而这两个接触面则用于与周围零件发生相互关系。 那么该质量单元的质量属性是什么呢? 重新回到mechanical,查看该刚性杆的细节视图,可以看到其属性 其体积,质量,质心的坐标,转动惯量都已经计算出来,这些都成为该mass单元的属性。

下面施加位移边界条件,施加在下面两个圆柱销的端面(目的只是考察ANSYS的内部行为,实际情况中很少是端面被固定。) 那么刚杆上能否施加力呢? ANSYS WORKBENCH的帮助中谈到,对于刚性杆,只可以施加远程位移,远程力和力矩,如下图。而其它的力不能施加。 对该连杆表面施加远程力如下图

ansys六种接触方式

ANSYS 六种接触方式 1.Bonded 使用绑定以后,在接触面和接触边之间有不存在切向的相对滑动或者法向 的相互分离。(这是缺省的接触类型,适用于所有的接触面积如:实体接触,面接触,线接触) 2.No separation。与绑定接触类似,在接触面或者接触线之间不允许发生法向的相对 分离,但是允许发生少量的切向无摩擦滑动 3.Frictionless:用于模拟无摩擦的单边接触。所谓单边接触,就是说,一旦两个物体之 间出现了分离,则法向力就为零,因此当外力发生改变时,接触面之间可能就分离,也可能会闭合。这种情况下,假设摩擦系数为零,即当发生切向相对滑动时,没有摩擦力。 4.ROUGH.与无摩擦接触类型相似。它模拟非常粗燥的接触,保证两个物体之间只是发 生静摩擦,而不会发生切向的猾移,从而不会发生滑动摩擦。它相当于在两个物体之间施加了无限大的摩擦系数。 5.Frictional.有摩擦的接触。这是最实际的情况,两个接触面之间既可以发向分离,也 可以切向滑动。当切向外力大于最大静摩擦后,发生切向滑动。一旦发生切向滑动后,会在接触面之间出现滑动摩擦力,该滑动摩擦力要根据正压力的摩擦系数来计算。此时需要用户输入摩擦系数。 6.Forced frictional sliding.该选项只对刚体动力学使用,它与frictional 类型类似,只是没有 静摩擦阶段。此时,系统会在每个接触点上施加一个切向的阻力。该阻力正比于法向接触力。 到底使用那种接触类型,取决于你需要解决的问题。如果(1)需要模拟两个物体之间轻微的分离,(2)要获得接触面附近的应力,那抹可以考虑下列三种接触类型: 1.frictionless 2.rough 3.frictional 他们可以模拟间隙,并能更精确的模拟真实的接触区域。 不过使用这三种接触类型会导致更长的求解时间,也可能会导致收敛的问题。如果出现了收敛的问题,南无可以对接触区域使用更细的网格。 总结: 装配体的分析中,如何对两个物体之间的连接关系进行建模是一个关键技术问题。对于连接关系。总体考虑如下: 一:如果两个相邻物体在分析中始终不会有相对滑动,最好直接在DM中用多体部件来表达,这最省事 二:如果两个相邻物体在分析中存在相对运动,而我们并不关注其连接点附近的应力情况,那么用运动副来表达更简单。 三:如果相邻两物体在分析中有相对运动,而且我们对这种相对运动的接触面及其附近的应力情况感兴趣,那么使用接触。 关于接触类型的分类问题 实际上,接触就是根据两个物体之间是否有切向和法向的相对滑移来进行划分的。在两个相互接触的物体之间,也只能发生这两种运动。要么,在法线方向上可以分开;要么在切线方向上可以发生相对移动。 如果(1)法线方向不可分开,切线方向也不可以发生相对滑动,则使用bonded (2)法线方向不可分开,切线方向可以发生轻微的无摩擦滑动,则使用no separation (3)法线方向可以分开,切线方向不可以发生相对滑动,则使用rough (4)法线方向可以分开,切线方向可以发生相对滑动,且没有摩擦力,则选frictionless (5)法线方向可以分开,切线方向可以发生相对滑动,存在摩擦力,则是frictional.

ansys装配体分析1

事实上在ANSYS默认的设定中,当一个装配体的CAD模型被倒入的时候,接触关系已经被自动的探测了,而接触区域被指定为面/面关系。这个默认的设定可以在“Simulation Contact”设定选项的Option对话框中更改。默认的接触自动探测属性适合于大多数的接触问题。然而,附加的接触关系控制设定拓宽了可以模拟的接触类型。在接触关系控制设定中: 全局属性:包括自动接触探测的基本设定,以及高亮显示的接触区域的透明度设定,这些设定将会影响所有的接触区域。 接触区域控制:包括接触属性浏览,区域接触类型设定,以及其他的一些高级控制选项,例如设定接触模拟方程,法向刚度,热传导设定,以及pinball 区域设定等等。 更加详细地,自动接触探测的基本设定包含:容差设定(Tolerance setting),即容差类型以及容差值的设定;接触探测的种类设定(例如设定探测面/面接触,面/边接触以及边/边接触)等;接触探测种类优先权设定(例如设定面/面接触优先于其他种类的接触)等。 在接触区域控制的接触类型设定中,ANSYS可以模拟如下的多种接触类型: 固结(Bonded),即完全绑定,无摩擦也无滑动。 不分离(No separation),和固结类似,不过在小范围内允许无摩擦的滑动。 无摩擦(Frictionless),部件之间摩擦系数为0,允许法相分离。 粗糙(Rough),与无摩擦类型相似,只是部件之间不允许接触滑动。 有摩擦的(Frictional),部件之间会因摩擦系数而产生剪切力。 在接触区域控制的高级设定中,使用者甚至可以设定潜在的接触模拟方法,在ANSYS 9.0版本中有如下选择: 广义拉格朗日法(Augmented Lagrange) 罚函数法(Pure Penalty) 多点约束法(Multipoint constraint,MPC) 拉格朗日法(Normal Lagrange) 具体每种模拟方法的数学模型在此不逐一介绍,简单介绍一下比较年轻的内部多点约束(MPC)算法。 MPC算法适用于面对面、点对面的接触单元。使用该方法时,ANSYS会根据接触运动建立MPC方程。内部MPC方法能够克服传统接触法则和其他多点约束方法的缺点。若与粘结接触结合使用,MPC方法可简化下列形式的接触装配和运动约束:固-固装配、壳-壳装配、壳-固装配、梁-固装配、刚性面约束以及任意面的载荷分布。 内部MPC 方法可以克服传统接触算法和ANSYS中的其他多点约束工具的缺点,例如:接触面节点的自由度被消去;可以减小系统方程求解的波前大小;不

ansys装配体定义不同单元类型划分网格

ansys装配体定义不同单元类型划分网格 推荐catia和uG都必须精通,至少我我们公司是这样要求的. CATIA是由法国Dassault公司开发的集CAD/CAM/CAE于一体的优秀三维设计系统,在机械、电子、航空、航天和汽车等行业获得了广泛应用。由于该软件系统庞大、复杂,不像AutoCAD等二维软件一样容易掌握,加之有关软件应用的书籍和资料又少,要熟练使用该软件,不仅需要在学习和应用中慢慢地摸索和体会,还需要与其他人多多交流、相互学习。下面就简要介绍一下在学习和使用该软件的过程中所掌握的一些技巧。 1.螺母的几种画法 ⑴先画好六棱柱,然后用小三角形旋转切除。 ⑵先画圆柱,然后将圆柱上下底面边缘倒角,再用六边形拉伸向外切除。 2. 三维零件建模时的命名 零件建模时,系统会自动在其模型树的开头为零件命名,一般为Part1,Part2…等默认形式。而在每次开机进行零件建模时,模型树中默认的零件名字可能会有相同的。由于零件最终要被引入装配图中,具有相同零件名字的零件不能在装配环境中同时被调用,这时需要将重复的名字重新命名。如果装配一个大的部件,可能会多次遇到这个问题。为了避免这些不必要的麻烦,笔者建议在进行三维零件建模之前,事先将系统默认的模型树中的零件名字改成该零件文件保存时将要用的名字,这样不仅避免了零件名字的重复,还可方便零件的保存。 3. 公差标注 在零件的工程图中时常有如ф39±0.05的公差标注,CATIA默认字体SICH无法按要求进行标注,标出的是ф39 0.05的形式。这时可以将公差类型设置为TOL-1.0并用αCATIA Symbol字体标注。 4. 鼠标右键的应用 (1) 在半剖视图中标注孔的尺寸时,尺寸线往往是一半,延长线也只在一侧有。如果直接点击孔的轮廓线,按左键确认,出现的是整个尺寸线。可以在还未放置该尺寸前点击鼠标右键,选择“Half Dimension”,即可标注出一半尺寸线。 (2) 标注两圆弧外边缘之间的距离时,当鼠标选中两圆弧后,系统自动捕捉成两圆心之间的距离尺寸,此时同样在未放置该尺寸之前点击右键,在弹出菜单中的“Extension Lines Anchor”中选择所要标注的类型。 (3) 工程图中有时需要标注一条斜线的水平或垂直距离,或者要标注一条斜线的一个端点与一条直线的距离,这时可以在选中要标注的对象后,在右键弹出菜单中选择“Dimension Representation”中所需的尺寸类型。两直线角度尺寸的标注也可以通过弹出菜单中的“Angle Sector”选择所需的标注方式。 5.重新选择图纸 若在将零件转化成工程图时选错了图纸的大小,如将A3选成A4纸,可以在“Drafting”环境中点击“File”→“Page setup”,在弹出的对话框中重新选择所需图纸。 6. 激活视图 在工程图中,往往要对某一视图进行剖视、局部放大和断裂等操作。在进行这些操作之前,一定要将该视图激活,初学者往往忽略这个问题,从而造成操作失败。激活视图有两种方法:(1) 将鼠标移至视图的蓝色边框,双击鼠标,即可将该视图激活。(2) 将鼠标移至视图的蓝色边框,右击鼠标,在弹出菜单中选择“Activate View”即可。 7. 工程图中图框及标题栏的插入 (1) 可以先将各种图纸大小的图框标题栏制成模板,分别插入各个工程图。具体操作如下:进入“drafting”状态,选择图纸大小,进入“Edit”→“Background”,按照所需标准画好图框及

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