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ANSYS接触设置(官方版).pdf

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简介:
本PDF为ANSYS软件用户提供详细的接触问题解决方案和设置指南,帮助工程师掌握精确建模技巧,优化产品设计与仿真分析。 在选择接触面与目标面的过程中,应遵循以下一般规律: 1. 当一个凸表面需要与其他平面或凹面接触时,应当将平面或凹面对应为目标面; 2. 如果两个表面上存在不同的网格结构(即一个是粗糙的网状纹理而另一个是细腻平滑),则应该选择具有更粗犷、明显纹路特征的一面作为目标面; 3. 当两表面硬度不同时,硬质材料构成的一侧应当被指定为接触过程中的“目标”; 4. 对于高阶和低阶表面的选择问题,在这种情况下优先考虑将较低级别的表面设定为目标面; 5. 在大小不同的两个表面上进行操作时,默认较大的那个作为主要作用对象。

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  • ANSYS).pdf
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    本PDF为ANSYS软件用户提供详细的接触问题解决方案和设置指南,帮助工程师掌握精确建模技巧,优化产品设计与仿真分析。 在选择接触面与目标面的过程中,应遵循以下一般规律: 1. 当一个凸表面需要与其他平面或凹面接触时,应当将平面或凹面对应为目标面; 2. 如果两个表面上存在不同的网格结构(即一个是粗糙的网状纹理而另一个是细腻平滑),则应该选择具有更粗犷、明显纹路特征的一面作为目标面; 3. 当两表面硬度不同时,硬质材料构成的一侧应当被指定为接触过程中的“目标”; 4. 对于高阶和低阶表面的选择问题,在这种情况下优先考虑将较低级别的表面设定为目标面; 5. 在大小不同的两个表面上进行操作时,默认较大的那个作为主要作用对象。
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    本资料为《ANSYS接触设置思维导图版》PDF文档,系统梳理了ANSYS软件中接触问题设置的核心概念与操作步骤,适合初学者快速掌握相关技巧。 整理了接触设置的方法,并对比了不同设置下的收敛速度和精度。
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    本PDF文档深入介绍使用ANSYS Workbench进行螺栓连接结构的接触分析方法与技巧,涵盖建模、仿真及结果解析等步骤。 在ANSYS Workbench中提供的与接触相关的功能包括:接触对象、初始接触状态、接触网格划分、求解信息、接触结果以及向导工具。
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    《ANSYS面对面接触教程》是一本深入浅出地介绍如何使用ANSYS软件进行接触分析的学习资料。它通过丰富的实例和详细的操作步骤,帮助读者掌握复杂工程问题中的接触模拟技巧。 ### ANSYS 面对面接触分析详解 #### 一、概述 ANSYS是一款强大的工程仿真软件,在结构分析、热学分析及流体动力学等领域得到广泛应用。本段落档重点介绍的是ANSYS 8.0版本中面-面对接技术,这项技术特别适用于模拟刚性物体与柔性物体或两个柔性物体之间的接触情况。 #### 二、面-面对面接触单元简介 在进行面-面对接分析时所涉及的主要单元包括: - **二维接触单元**:使用`TARGE169`和`CONTA171`或者`CONTA172`定义。 - **三维接触单元**:采用`TARGE170`与`CONTA173`或 `CONTA174`进行定义。 这些单元用于创建一对相互作用的表面,即目标面和接触面。通常情况下,目标面代表不受接触力影响的一面,而接触面则会在受到接触力的作用下产生形变。 #### 三、使用接触管理器 ANSYS提供了一个用户友好的工具——“接触管理器”,帮助快速构建并维护复杂的对接模型。可以通过标准工具栏中的“管理器”图标访问该功能,或者通过菜单路径`MainMenu > Preprocessor > Modeling > Create > Contact Pair`来调用。 #### 四、进行面-面对接分析的步骤 1. **建立几何体和网格划分**:首先创建代表接触实体的几何形状,并设定单元类型、实常量及材料属性。接下来,通过ANSYS提供的工具对面或体执行网格划分。 2. **识别对接对**:确定哪些表面可能产生接触现象,并标记这些表面为目标面和接触面。 3. **标识接触面与目标面**:根据模型特性选择合适的表面作为接触面或者目标面。对于刚性物体与柔性物体的接触,通常将刚体定义为目标面;而对于两个柔性体之间的对接,则需要基于具体情况进行判断。 4. **定义目标和接触单元类型**:使用相应的单元类型来指定目标面和接触面。 5. **设置实常量参数**:为每个对接对设定相同的实常量号,确保一致性。 6. **确定柔-柔接触中目标表面的运动方式(仅适用于此情况)**:如果模型包含两个柔性体之间的对接,则需要定义一个或多个目标面如何移动。 7. **施加边界条件**:根据需求设置固定约束、载荷等参数。 8. **设定求解选项和加载步骤**:配置求解器参数,如载荷增量及时间步长。 9. **执行对接分析计算**:运行仿真以完成接触问题的解析。 10. **查看结果数据**:包括但不限于接触压力分布、位移等重要信息进行检查与评估。 #### 五、创建几何模型和网格划分 在ANSYS中构建好几何体后,下一步是对其进行网格划分。这可以通过命令如`AMESH`和 `VMESH`实现,也可以通过图形界面操作完成。 #### 六、识别对接对 确定哪些表面可能产生接触时需要特别注意。理想情况下,定义较小的局部区域以提高求解效率,并确保每个对接对使用不同的实常量号进行标识。 #### 七、指定接触面和目标面 对于刚性物体与柔性物体之间的接触情况: - 目标面通常是刚体表面。 - 接触面则是会发生形变的部分。 而在两个柔性体之间的情况中,选择标准如下: - 凸面对凹面时,应将凹面向外定义为对接的目标面; - 如果一个表面上的网格比另一个更细密,则较粗疏的一面应当作为目标面; - 硬度较高的表面应该被选为目标面; - 高阶单元所在的一侧被视为接触面,低阶单元一侧则视为目标面; - 较大的面积应定义为对接的目标面。 #### 八、非对称与对称接触 在非对称情况下,所有的对接单元位于一个表面上,所有目标单元位于另一个表面。明确指定每个表面是作为接触还是目标面至关重要。相比之下,在对称情况中(或称为“双侧”),每边既可视为接触也可被视为目标面。尽管非对称方式更高效,但在某些特殊条件下可能需要采用对称方法来处理。 通过合理地定义对接对、确定适当的接触与目标表面以及利用不同类型的接触模式,ANSYS能够精确模拟物体之间的复杂相互作用行为,并为设计优化和故障预测提供强大支持。
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    《ANSYS Workbench接触分析》是一本专注于使用ANSYS Workbench软件进行复杂机械系统接触问题仿真分析的专业书籍。书中详细介绍了接触对定义、求解设置及结果解读,旨在帮助工程师掌握如何高效解决实际工程中的接触力学难题。 ANSYS Workbench是Ansys公司推出的一款集成化仿真设计工具,它通过将多个工程仿真流程整合到一个用户友好的操作界面中,为工程师们提供了一个高效进行有限元分析的平台。接触分析是其中一个重要功能,主要研究在结构受力时各个部件之间的相互作用和接触行为。 首先需要了解的是接触的基本概念:当两个独立表面相切并相互接触时即形成接触。物理意义上讲,两者的表面不能相互穿透,在此条件下可以传递法向的压缩力和切向的摩擦力,但通常不传递拉伸力。同时,这些面之间既可以是固定的连接状态也可以自由分离移动。 在进行结构分析的过程中需要特别关注的是接触问题中的非线性特性:系统刚度会随着局部接触或分离的状态变化而改变。对于这类特性的模拟,则常用到的有罚函数方法、增强拉格朗日方法和拉格朗日乘子公式等数学模型。 其中,罚函数方法假设一个特定的接触刚度(knormal)以产生与穿透量成比例的法向力(Fnormal),而穿透量越小则系统更接近精确解。相比之下,增强拉格朗日方法通过增加额外因子来提升计算精度;然而这种方法需要直接求解器,并且可能造成接触扰动现象。 此外,在分析中还需考虑刚度和渗透的问题:前者是描述表面抵抗变形的能力,后者则是指两面在接触时的相互穿透。为避免这种现象的发生,ANSYS Workbench提供了强制性措施防止两个物体间的相互侵入。 对称性和反对称性的处理也是接触分析中的关键点之一。如果结构或载荷是对称的话,则可以只模拟其一半来获取整体结果;反之,在非对称的情况下则需要进行完整模型的计算以确保准确性。 最后,有效的后处理能够帮助工程师直观地理解并评估设计是否满足要求:这包括查看接触应力、摩擦力以及穿透量等数据,并通过可视化展示这些信息。在ANSYS Workbench中还特别定义了Pinball区域的概念来解决边接触问题,同时支持对称与反对称的分析。 本章节中的作业3A和作业3B则是为了帮助学生巩固和深化他们对于接触分析的理解而设计的具体案例操作部分;完成它们可以帮助学生更好地掌握理论知识,并将其应用于实际的设计工作中。通过学习和实践接触分析的知识点,工程师们能够更有效地预测并解决工程实践中遇到的各种问题,从而提高设计方案的准确性和可靠性。
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    本教程为ANSYS FLUENT官方培训材料,涵盖软件使用全面知识,适合初学者及进阶用户学习流体动力学仿真。 ANSYS Fluent官方培训教程,提供安太亚士正版中文版本,并包含实例。
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