ansysworkbench結構非線性培訓作業(yè)接觸界面處理

1、作業(yè) 4A接觸界面處理,Workbench-Mechanical結構非線性,目標使用界面處理工具分析表面間的抵觸配合.模型描述注射成型機械噴嘴尖端裝配2D 軸對稱模型 材料:機架為鋼尖端銅合金絕熱鈦,作業(yè) 4A: 接觸界面處理,Housing,Tip,Insulator,,,模型描述 (緒)接觸對:機架對噴嘴尖端的無摩擦接觸噴嘴尖端對絕熱器的綁定接觸機架和噴嘴尖端間螺紋連接處(螺紋細節(jié)沒有建模) 的綁定接觸

2、,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,,模型描述 (緒)熱邊界:熱歧管 @ 220C冷歧管板 @50C 噴嘴尖端帶狀加熱器 @ 80 Watts,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,模型描述 (緒)結構邊界無摩擦支撐 @ 噴嘴機架邊緣 無摩擦支撐 @ 絕熱器結構載荷第1 載荷步調和機架和尖端面的抵觸配合 第2載荷步從穩(wěn)態(tài)熱流道中讀入溫度第3載荷步施加壓力軟化水道壁.,melt channelwall,,,…作業(yè) 4A: 接

3、觸界面處理,步驟:如已在前面的運行中打開了Workbench, 通過 Utility Menu>File>New…啟動新的分析瀏覽并打開 “W4a-Offset.wbpj” 項目文件.,,,,,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,項目示圖區(qū)應如下圖所示. 注意:工程數(shù)據(jù)，幾何, 載荷和邊界條件以及預定接觸區(qū)域已經建立. 接下的是要定義尖端-機架接觸表面偏移并求解和對接觸結果進行后處理.,,…作

4、業(yè) 4A: 接觸界面處理,高亮顯示 Engineering Data 雙擊 open校正預定義的材料屬性 檢驗單位是公制 (Tonne,mm,…) 系統(tǒng). 如果不是, 點擊… Utility Menu>Units>Metric(Tonne, mm,..),,,,,,,,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,回到項目示圖區(qū)雙擊(或 RMB=>Edit…) Model 打開 FE模型(Mechanical Se

5、ssion),,,,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,一旦已進入 Mechanical 程序, 檢查工作單位制 “Unit > Metric (mm,kg,N,s,mV,mA)”展開 model 分支，使其相似于 model set-up. 確認幻燈片2到5中描述的材料分配, 邊界條件, 和載荷.校正三個預定義接觸區(qū)域的初始條件高亮顯示 Connections 右擊> Insert >Contact Tool,

6、,,,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,,高亮顯示最新插入的Contact Tool 中的初始 信息右擊> Generate Initial Contact Results應產生如下表定義的接觸區(qū)域的初始條件:,,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,注意: 兩個綁定接觸區(qū)域指定為兩個作用相等并相互對立的接觸對. 這反映了“對稱”行為.無摩擦接觸區(qū)域只有一對激活的,反映 “反對稱” 行為. 伴隨的無摩擦接觸對 (灰色

7、顯示) 是非激活的. 初始是具有小間隙的 “接近開放” 狀態(tài).綁定區(qū)域的初始滲透實質為零，默認可忽略.接觸定義沒有任何改變, 進行求解,,,,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,,選擇 Solution Information 并切換 Solution Output 為‘Force Convergence’ 幾次迭代后求解快速收斂,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,高亮顯示Solution Branch 右擊 > I

8、nsert > Contact Tool…高亮顯示最新插入的 Contact Tool右擊 > Insert >PressurePenetrationGap,,,,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,高亮顯示 Contact Tool 并通過點擊去掉每個區(qū)域旁邊方框的對號標記來過濾掉綁定接觸對右擊 > Evaluate Results,,,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,使用 ‘Grap

9、h’窗口的Time line, 對每個載荷步的接觸壓力進行后處理如預料, LS1上的無摩擦界面的壓力為零. 由于熱微分膨脹LS2的壓力斜坡增長到 50Mpa. LS3的軟化管壓力降回到零.,,,,載荷步1,載荷步2,載荷步3,,,,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,每個載荷步的接觸滲透和間隙的后處理特別注意, LS3末端的最大間隙 (gap =0.049176). 為阻止?jié)B漏這個界面必須保持閉合.,,,…作業(yè)

10、 4A: 接觸界面處理,回到 Connections , 高亮顯示 ‘Frictionless- Housing To Nozzle tip’ 接觸區(qū)域在 Details窗口, 設置 Offset 為0.050mm,,,,這將使所有接觸探測點經數(shù)學調整到目標表面, 建立接觸配合,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,使用 Contact Tool 校正 Contact Tool 中初始信息中已經設定的偏移右擊 > Generate I

11、nitial Contact Results注意: 現(xiàn)在報告閉合的無摩擦接觸初始滲透為 4.8943e-2. 這是正確的嗎? 在定義偏移 0.050 以前, 初始間隙為 1.0567e-3 (幻燈片12). 0.05 - 1.0567e-3 = 4.8943e-2因此, 已經引入了正確的偏移量再次求解,,,,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,高亮顯示 Solution Information 并切換 S

12、olution Output 為 ‘Force Convergence’ 接觸偏移導致了更多的迭代, 但仍比較容易得收斂,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,接觸壓力后處理由于初始抵觸, 集中在軟化水道壁最大壓力大約為 500Mpa，并在整個加載歷史中保持.,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,注意放大接觸區(qū)域, 在預期中抵觸區(qū)域會出現(xiàn)小的間隙.這是預料中的，因為偏移是對接觸探測點位置的剛性數(shù)學調整.這強調了對非常小的調整使用界面處理工具的

13、重要性.,,,,,,Rigid region,…作業(yè) 4A: 接觸界面處理,高亮顯示Solution右擊>Insert>Probe>Force Reaction在 Details of “Force Reaction” 中設置..Location Method = Contact RegionContact Region = Frictionless- Housing To Nozzle tip右擊>E