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ANSYS接触刚度

ANSYS接触刚度
ANSYS接触刚度

决定接触刚度

所有的接触问题都需要定义接触刚度,两个表面之间渗量的大小取决了接触刚度,过大的接触刚度可能会引起总刚矩阵的病态,而造成收敛困难,一般来谘,应该选取足够大的接触刚度以保证接触渗透小到可以接受,但同时又应该让接触刚度足够小以使不会引起总刚矩阵的病态问题而保证收敛性。

程序会根据变形体单元的材料特性来估计一个缺省的接触刚度值,你能够用实常数FKN 来为接触刚度指定一个比例因子或指定一个真正的值,比例因子一般在0.01和10之间,当避免过多的迭代次数时,应该尽量使渗透到达极小值。

为了取得一个较好的接触刚度值,又可需要一些经验,你可以按下面的步骤过行。

1、开始时取一个较低的值,低估些值要比高估些值好因为由一个较低的接触刚度导致的渗透问题要比过高的接触刚度导致的收敛性困难,要容易解决。

2、对前几个子步进行计算

3、检查渗透量和每一子步中的平衡迭代次数,如果总体收敛困难是由过大的渗透引起的(而不是由不平衡力和位移增量引起的),那么可能低估了FKN的值或者是将FTOLN的值取得大小,如果总体的收敛困难是由于不平衡力和位移增量达到收敛值需要过多的迭代次数,而不是由于过大的渗透量,那么FKN的值可能被高估。

4、按需要调查FKN或FTOLN的值,重新分析。

在有限元分析中,接触单元通常用来描述两物体相互接触或滑动的界面。近年来,ANSYS开发了一系列的接触单元。刚开始有节点对节点单元CONTAC12和CONTAC52,接着有节点对地单元CONTAC26,然后有节点对面单元CONTAC48和CONTAC49。最近几年,我们引入一类面对面接触单元CONTA169和CONTA174,同时还有一种新的节点对节点单元CONTA178。

虽然接触单元的参数具有多样性,但我们在使用他们时可谨记重要的一点,他们具有一个共同的特点,即除了CONTA178的KEYOPT(2)=0或1外,所有的接触单元都有接触刚度。在现实中实际上相邻结构之间只是一种空隙,但在有限元分析中,这种空隙是一带有刚度的接触单元,这是因为通过刚度矩阵来实现接触算法的。一些接触单元要求使用者输入刚度值,同时另外的接触单元若没有输入则使用缺省值。分析工程师所面对的问题就是针对给定的条件确定一个合理的刚度值。如果过高,问题将会不收敛,如果过低,可能得到错误的结果。那么我们所面对的问题是怎样才能找到一个正确的刚度值?

我认为唯一的方法就是我们必须试用不同的值直到找到正确的值。也就是刚开始我们应该使用一个较小的值,然后稳步的增加直到分析的结果不再有什么变化。那么对于我们这一特定分析的问题,这一点就是我们所想要的合适值。

我们可举例说明,如图1所示,平行放置两个悬臂梁,并有少许的交迭,下面的左边固支,上面的右边固支,当在上面梁的自由端施加一个向下位移时,梁变形弯曲并接触下面的梁,然后一起向下运动。用SOLID45单元划分梁,用TARGE170和CONTA174面面接触单元来描述相互作用。在此基础上,把CONTA174单元的刚度从非常低变到非常高,从而来观察它对结果的影响和收敛的迭代次数。图2说明了下梁自由端的偏移随接触单元刚度的变化情况,当刚度增加时,偏移量接近一个常数值(我们可以假定它是一个"正确"的结果。)图3说明求解所需的迭代次数,当接触单元刚度增加时,求解所需的迭代次数也是增加的,并服从指数关系。如果刚度过高,问题很有可能根本就不收敛。图4说明在上梁自由端接触单元的渗透量,当刚度增加时,渗透量降低。

从这些图可知,当接触单元的刚度为10e6时,可获得合理精确的结果。任何大于该值的刚度对下梁的偏移量没有什么影响,而求解所需的迭代数却显著的增加。对于这个题目,10e6的刚度是很适合的。但是,如果改变边界条件、网格密度、两梁之间的相对位置、材料特性或梁的几何形状,能获得满意结果的接触刚度值将是不同的。比如,如果网格密度增加,则接触单元数将增加,每一个单元上的载荷将降低。如果接触单元数增加两倍,一个合适的接触单元刚度值应为原来的一半。

由于每个题目都是不一样的,所以在求解之前并没有通用的方法来确定接触单元刚度的最佳值。我们不得不试算一个我们认为合适的值然后查看计算结果。一个有经验的分析工程师可能只查看一个计算结果来判定所取值的合适度,但对于大多数情况而言,最好用一个合理而不过度精确的刚度值进行第一次求解,然后用10倍于该值的刚度进行第二次求解,如果两者结果相差很小,而迭代数增加很多,那么我们则正好取得了曲线上的突变点,从而获得相当好的结果。

接触单元刚度问题仅仅是一个例子,即对于分析工程师来说,总是置疑于分析结果的正确与否是非常重要的,并要意识到数值仿真的局限性和潜在的假设及他们怎样影响所分析问题的结果。

这是接触问题的计算方法。

接触问题的关键在于接触体间的相互关系(废话),此关系又可分为在接触前后的法向关系与切向关系。

法向关系:

在法向,必须实现两点:1)接触力的传递。2)两接触面间没有穿透。

ANSYS通过两种算法来实现此法向接触关系:罚函数法和拉格朗日乘子法。

1.罚函数法

是通过接触刚度在接触力与接触面间的穿透值(接触位移)间建立力与位移的线性关系:接触刚度*接触位移=法向接触力

对面面接触单元17*,接触刚度由实常数FKN来定义。穿透值在程序中通过分离的接触体上节点间的距离来计算。接触刚度越大,则穿透就越小,理论上在接触刚度为无穷大时,可以实现完全的接触状态,使穿透值等于零。但是显而易见,在程序计算中,接触刚度不可能为无穷大(否则病态),穿透也就不可能真实达到零,而只能是个接近于零的有限值。

以上力与位移的接触关系可以很容易地合并入整个结构的平衡方程组K*X=F中去。并不改变总刚K的大小。这种罚函数法有以下几个问题必须解决:

1)接触刚度FKN应该取多大?

2)接触刚度FKN取大些可以减少虚假穿透,但是会使刚度矩阵成为病态。

3)既然与实际情况不符合的虚假穿透既然是不可避免的,那么可以允许有多大为合适?

因此,在ANSYS程序里,通常输入FKN实常数不是直接定义接触刚度的数值,而是接触体下单元刚度的一个因子,这使得用户可以方便地定义接触刚度了,一般FKN取0.1到1中间的值。当然,在需要时,也可以把接触刚度直接定义,FKN输入为负数,则程序将其值理解为直接输入的接触刚度值。

对于接近病态的刚度阵,不要使用迭代求解器,例如PCG等。它们会需要更多的迭代次数,并有可能不收敛。可以使用直接法求解器,例如稀疏求解器等。这些求解器可以有效求解病态问题。

穿透的大小影响结果的精度。用户可以用PLESOL,CONT,PENE来在后处理中查看穿透的数值大小。如果使用的是罚函数法求解接触问题,用户一般需要试用多个FKN值进行计算,可以

先用一个较小的FKN值开始计算,例如0.1。因为较小的FKN有助于收敛,然后再逐步增加FKN值进行一系列计算,最后得到一个满意的穿透值。

FKN的收敛性要求和穿透太大产生的计算误差总会是一对矛盾。解决此矛盾的办法是在接触算法中采用扩展拉格朗日乘子法。此方法在接触问题的求解控制中可以有更多更灵活的控制。可以更快的实现一个需要的穿透极限。

2.拉格朗日乘子法与扩展拉格朗日乘子法

拉格朗日乘子法与罚函数法不同,不是采用力与位移的关系来求接触力,而是把接触力作为一个独立自由度。因此这里不需要进行迭代,而是在方程里直接求出接触力(接触压力)来。Kx=F+Fcontact

从而,拉格朗日乘子法不需要定义人为的接触刚度去满足接触面间不可穿透的条件,可以直接实现穿透为零的真实接触条件,这是罚函数法所不可能实现的。使用拉格朗日乘子法有下列注意事项:

1)刚度矩阵中将有零对角元,使有些求解器不克使用。只能使用直接法求解器,例如波前法或系数求解器。而PCG之类迭代求解器是不能用于有零主元问题的。

2)由于增加了额外的自由度,刚度阵变大了。

3)一个可能发生的严重问题,就是在接触状态发生变化时,例如从接触到分离,从分离到接触,此时接触力有个突变,产生chattering(接触状态的振动式交替改变)。如何控制这种chattering,是纯粹拉格朗日法所难以解决的。

因此,为控制chattering,ANSYS采用的是罚函数法与拉格朗日法混合的扩展拉格朗日乘子法。在扩展拉格朗日法中,可以采用实常数TOLN来控制最大允许穿透值。还有最大允许拉力FTOL。这两个参数只对扩展拉格朗日乘子法有效。

在扩展拉格朗日乘子法里,程序按照罚函数法开始,与纯粹拉格朗日法类似,用TOLN来控制最大允许穿透值。如果迭代中发现穿透大于允许的TOLN值,(对178单元是TOLN,而对面面接触单元171-174则是FTOLN)则将各个接触单元的接触刚度加上接触力乘以拉格朗日乘子的数值。因此,这种扩展拉格朗日法是不停更新接触刚度的罚函数法,这种更新不断重复,直到计算的穿透值小于允许值为止。

尽管与拉格朗日法相比,扩展拉格朗日法的穿透并不是零,与罚函数法相比,可能迭带次数会更多。扩展拉格朗日法有下列优点:

1)较少病态,个接触单元的接触刚度取值可能更合理。

2)与罚函数法相比较少病态,与单纯的拉格朗日法相比,没有刚度阵零对角元。因此在选择求解器上没有限制,PCG等迭代求解器都可以应用。

3)用户可以自由控制允许的穿透值TOLN。(如果输入了TOLN,而使用罚函数法,则程序忽略它)

ansys模态分析及详细过程

压电变换器的自振频率分析及详细过程 1.模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型),即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时,也可以作为其它动力学分析问题的起点,例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析,其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析,后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等,大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。 ANSYS的模态分析是线形分析,任何非线性特性,例如塑性、接触单元等,即使被定义了也将被忽略。 2.模态分析操作过程 一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。 (1).建模 模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的,主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。 (2).施加载荷和求解 包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项,并进行固有频率的求解等。 指定分析类型,Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。 指定分析选项,Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options,选择MODOPT(模态提取方法〕,设置模态提取数量MXPAND. 定义主自由度,仅缩减法使用。 施加约束,Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement。 求解,Main Menu-Solution-Solve-Current LS。 (3).扩展模态 如果要在POSTI中观察结果,必须先扩展模态,即将振型写入结果文件。过程包括重新进入求解器、激话扩展处理及其选项、指定载荷步选项、扩展处理等。 激活扩展处理及其选项,Main Menu-Solution-Load Step Opts-Expansionpass-Single Expand-Expand modes。 指定载荷步选项。 扩展处理,Main Menu-solution-Solve-Current LS。 注意:扩展模态可以如前述办法单独进行,也可以在施加载荷和求解阶段同时进行。本例即采用了后面的方法 (4).查看结果 模态分析的结果包括结构的频率、振型、相对应力和力等

水平支撑的计算方法

水平支撑的计算方法 一、水平支撑系统计算方法 水平支撑系统计算可分为在土压力水平力作用下的水平支撑计算和竖向力作用下的水平支撑计算,现阶段的计算手段已可实现将围护体、内支撑以及立柱作为一个整体采用空间模型进行分析,支撑构件的内力和变形可以直接根据其静力计算结果确定即可,但空间计算模型其实用程度上存在若干不足,因此现阶段绝大部分内支撑系统均采用相对简便的平面计算模型进行分析,当采用平面计算模型进行分析时,水平支撑计算应分别进行水平力作用和竖向力作用下的计算,以下分别进行说明。 1.水平力作用下的水平支撑计算方法 1)支撑平面有限元计算方法 水平支撑系统平面内的内力和变形计算方法一般是将支撑结构从整个支护结构体系中截离出来,此时内支撑(包括围檩和支撑杆件)形成一自身平衡的封闭体系,该体系在土压力作用下的受力特性可采用杆系有限元进行计算分析,进行分析时,为限制整个结构的刚体位移,必须在周边的围檩上添加适当的约束,一般可考虑在结构上施加不相交于一点的三个约束链杆,形成静定约束结构,此时约束链杆不产生反力,可保证分析得到的结果与不添加约束链杆时得到的结果一致。 内支撑平面模型以及约束条件确定之后,将由平面竖向弹性地基梁法(如图16-16)或平面连续介质有限元方法得到的弹性支座的反力作用在平面杆系结构之上,采用空间杆系有限元的方法即可求得土压力作用下的各支撑杆件的内力和位移。 采用平面竖向弹性地基梁法或平面连续介质有限元法时需先确定弹性支座的刚度,对于形状比较规则的基坑,并采用十字正交对撑的内支撑体系,支撑刚度可根据支撑体系的布置和支撑构件的材质与轴向刚度等条件按如下计算公式(16-1)确定。在求得弹性支座的反力之后,可将该水平力作用在平面杆系结构之上,采用有限元方法计算得到各支撑杆件的内力和变形,也可采用简化分析方法,如支撑轴向力,按围护墙沿围檩长度方向的水平反力乘以支撑中心距计算,混凝土围檩则可按多跨连续梁计算,计算跨度取相邻支撑点的中

地铁站钢支撑轴力计算新

地铁站钢支撑轴力计算书 庆丰路站: 根据基坑施工方案图,考虑基坑两头45度处单根14.5米最长的钢支撑和对基坑垂直的钢支撑单根23.2米最长的钢支撑进行受力分析计算,已知单根钢支撑承受的最大轴心垂直压力设计值为1906KN,考虑基坑两头45度支撑处钢支撑所承受的轴向力N=1906√2=2695KN。 钢材为:Q235-B型钢。取1.2的安全系数。 一、单头活动端处受力计算: 由单头活动端结构受力图可知,受力面积最小的截面为A-A处截面。

查表得,单根槽钢28c的几何特性为: 截面面积A=51.234 cm2, Ix=268cm^4, Iy= 5500cm^4。 该截面f取205N/mm2,截面属于b类截面。 (一)、受力截面几何特性 截面积:A=51.234×2+4×30=222.5 cm2 截面惯性矩: Ix=2×268+30×43/6=856 cm^4 Iy=2×5500+4×303/6=29000 cm^4 回转半径: ix=√Ix/A=√856/222.5=1.96cm iy=√Iy/A=√29000/222.5=11.42cm (二)、截面验算 1.强度 σ=1.2N/A=(1.2×2695×103)/(222.5×102) =145.4N/mm2

1.2N/φA=(1.2×2695×103)/(0.791×22 2.5×10 2)=183.7N/mm2

ANSYS中文翻译官方手册_接触分析

一般的接触分类 (2) ANSYS接触能力 (2) 点─点接触单元 (2) 点─面接触单元 (2) 面─面的接触单元 (3) 执行接触分析 (4) 面─面的接触分析 (4) 接触分析的步骤: (4) 步骤1:建立模型,并划分网格 (4) 步骤二:识别接触对 (4) 步骤三:定义刚性目标面 (5) 步骤4:定义柔性体的接触面 (8) 步骤5:设置实常数和单元关键字 (10) 步骤六: (21) 步骤7:给变形体单元加必要的边界条件 (21) 步骤8:定义求解和载步选项 (22) 第十步:检查结果 (23) 点─面接触分析 (25) 点─面接触分析的步骤 (26) 点-点的接触 (35) 接触分析实例(GUI方法) (38) 非线性静态实例分析(命令流方式) (42) 接触分析 接触问题是一种高度非线性行为,需要较大的计算资源,为了进行实为有效的计算,理解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。 接触问题存在两个较大的难点:其一,在你求解问题之前,你不知道接触区域,表面之间是接触或分开是未知的,突然变化的,这随载荷、材料、边界条件和其它因素而定;其二,大多的接触问题需要计算摩擦,有几种摩擦和模型供你挑选,它们都是非线性的,摩擦使问题的收敛性变得困难。

一般的接触分类 接触问题分为两种基本类型:刚体─柔体的接触,半柔体─柔体的接触,在刚体─柔体的接触问题中,接触面的一个或多个被当作刚体,(与它接触的变形体相比,有大得多的刚度),一般情况下,一种软材料和一种硬材料接触时,问题可以被假定为刚体─柔体的接触,许多金属成形问题归为此类接触,另一类,柔体─柔体的接触,是一种更普遍的类型,在这种情况下,两个接触体都是变形体(有近似的刚度)。 ANSYS接触能力 ANSYS支持三种接触方式:点─点,点─面,平面─面,每种接触方式使用的接触单元适用于某类问题。 为了给接触问题建模,首先必须认识到模型中的哪些部分可能会相互接触,如果相互作用的其中之一是一点,模型的对立应组元是一个结点。如果相互作用的其中之一是一个面,模型的对应组元是单元,例如梁单元,壳单元或实体单元,有限元模型通过指定的接触单元来识别可能的接触匹对,接触单元是覆盖在分析模型接触面之上的一层单元,至于ANSTS使用的接触单元和使用它们的过程,下面分类详述。 点─点接触单元 点─点接触单元主要用于模拟点─点的接触行为,为了使用点─点的接触单元,你需要预先知道接触位置,这类接触问题只能适用于接触面之间有较小相对滑动的情况(即使在几何非线性情况下) 如果两个面上的结点一一对应,相对滑动又以忽略不计,两个面挠度(转动)保持小量,那么可以用点─点的接触单元来求解面─面的接触问题,过盈装配问题是一个用点─点的接触单元来模拟面─与的接触问题的典型例子。 点─面接触单元 点─面接触单元主要用于给点─面的接触行为建模,例如两根梁的相互接触。 如果通过一组结点来定义接触面,生成多个单元,那么可以通过点─面的接触单元来模拟面─面的接触问题,面即可以是刚性体也可以是柔性体,这类接触问题的一个典型例子是插头到插座里。

ansys面与面接触分析实例

面与面接触实例:插销拨拉问题分析 定义单元类型 Element/add/edit/delete 定义材料属性 Material Props/Material Models Structural/Linear/Elastic/Isotropic 定义材料的摩擦系数 … 建立几何模型 Modeling/Create/Volumes/Block/By Dimensions X1=Y1=0,X2=Y2=2,Z1=,Z2=

Modeling/Create/Volumes/Cylinder/By Dimensions Modeling/Operate/Booleans/Subtract/Volumes 先拾取长方体,再拾取圆柱体。 Modeling/Create/Volumes/Cylinder/By Dimensions 、 划分掠扫网格 Meshing/Size Cntrls/ManualSize/Lines/Picked Lines 拾取插销前端的水平和垂直直线,输入NDIV=3再拾取插座前端的曲线,输入NDIV=4

PlotCtrls/Style/Size and Shape,在Facets/element edge列表中选择2 facets/edge 建立接触单元 : Modeling/Create/Contact pair,弹出Contact Manager对话框,如图所示。 单击最左边的按钮,启动Contact Wizard(接触向导),如图所示。

单击Pick Target,选择目标面。 选择接触面 定义位移约束 施加对称约束,Define Loads/Apply/Structural/Displacement/Symmetric On Areas,选择对称面。 再固定插座的左侧面。 ) 设置求解选项 Analysis Type/Sol’s Control

基坑内支撑支撑计算书

Qimstar同济启明星 基坑支护结构专用软件FRWS7.2 顶管2工作井计算书 1 工程概况 该基坑设计总深14.2m,按二级基坑、选用《天津市标准—建筑基坑工程技术规程(DB33-202-2010)》进行设计计算,计算断面编号:1。 1.1 土层参数 续表 地下水位埋深:1.50m。 1.2 基坑周边荷载 地面超载:20.0kPa 2 开挖与支护设计 基坑支护方案如图:

顶管2工作井基坑支护方案图2.1 挡墙设计 ·挡墙类型:SMW工法; ·嵌入深度:11.500m; ·露出长度:0.500m; ·搅拌桩直径:850mm; ·搅拌桩排数:1排; ·搭接长度:250mm; ·型钢型号:700*300*13*24; ·型钢布置方式:密插; 水泥土物理指标:

·重度:19.00kN/m3; ·弹性模量:300000.00kPa; ·无侧限抗压强度标准值:500.00kPa; 2.2 放坡设计 2.2.1 第1级放坡设计 坡面尺寸:坡高0.50m;坡宽0.50m;台宽1.00m。 放坡影响方式为:一。 2.3 支撑(锚)结构设计 本方案设置3道支撑(锚),各层数据如下: 第1道支撑(锚)为平面内支撑,距墙顶深度0.800m,工作面超过深度0.300m,预加轴力 0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取80000.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下: ·支撑材料:钢筋混凝土撑; ·支撑长度:30.000m; ·支撑间距:5.000m; ·与围檩之间的夹角:90.000°; ·不动点调整系数:0.500; ·混凝土等级:C30; ·截面高:800mm; ·截面宽:600mm。 计算点位置系数:0.000。 第2道支撑(锚)为平面内支撑,距墙顶深度6.400m,工作面超过深度0.300m,预加轴力 0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取80000.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下: ·支撑材料:钢筋混凝土撑; ·支撑长度:30.000m; ·支撑间距:5.000m; ·与围檩之间的夹角:90.000°; ·不动点调整系数:0.500; ·混凝土等级:C30; ·截面高:800mm; ·截面宽:600mm。 计算点位置系数:0.000。 第3道支撑(锚)为平面内支撑,距墙顶深度9.600m,工作面超过深度0.300m,预加轴力 0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取80000.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下: ·支撑材料:钢筋混凝土撑; ·支撑长度:30.000m; ·支撑间距:5.000m; ·与围檩之间的夹角:90.000°;

ANSYS 中使用接触向导定义多个接触对详细实例(图文)

ANSYS 中如何使用接触向导定义接触对 在ANSYS 中定义接触通常有两种方法: 1. 用户自己手工创建接触单元和目标单元。这种方法,在定义接触和目标单元时还比较简单,但是在设置或修改单元属性和定义实常数时却比较复杂。需要用户对接触有较深刻的理解和通过实践积累丰富的经验。 2. 使用接触管理器中的接触向导定义接触对:使用接触管理器 (接触向导) 定义接触对(即接触单元和目标单元) 时,可以定义除了点-点接触以外的各种接触类型;它可以自动生成接触单元和目标单元,并提供了一组默认的单元属性和实常数值。使用这些默认的设置,加上适当的求解设置,对于多数接触问题都能够获得收敛的结果。而且,如果使用默认设置时,计算不收敛或对结果不太满意,也可以通过接触管理器(接触向导) 对单元属性和实常数方便的进行修改和调整。 因此,我们推荐,在可能的情况下,尽量使用接触管理器(接触向导) 来定义接触。本文将通过一个实例介绍接触管理器的基本使用方法。 所使用的例子如下: 两块平板,中间夹一个圆球。上面平板的上表面承受压力,分析模型的变形和应力随压力的变化。 两块平板,尺寸都是(100*100*20),相距100。中间夹一个半径50 的圆球。两个平板分别与圆球的上下边缘接触。尺寸单位为mm。几何模型如图1。

图 1 中,为了能够划分映射网格,分别对体积进行了切割材料属性为:两块平板: E = 201000 Mpa;μ= 0.3 圆球: E = 70100 Mpa;μ= 0.33 接下来对各个Volumes 划分网格,单元类型采用solid186 (20 节点六面体),单元边长统一取 6 mm。网格划分结果如图 2 所示:

脚手架承重支撑荷载计算

脚手架承重支撑荷载计算 齐鲁商会大厦工程现场场地狭小,在基坑东侧、、及基坑上部设置钢筋等材料周转承重脚手架,长约70米,宽约8米,高度2.4米,顶部搭设1.1米高防护栏杆,详见脚手架平面图、立面图。 一、荷载值计算 脚手架体上铺脚手板等自重荷载值0.4KN/㎡ 脚手架上部承重取值 2.0 KN/㎡ 合计: 2.4 KN/㎡ 二、脚手架立杆轴心受力、稳定性计算 根据脚手架设计,钢管每区分格为:基坑上部脚手架(1.5×1=1.5㎡);基坑周边脚手架(1×1=1㎡);计算时取较大值(1.5×1=1.5㎡),立杆间距取值1.5米,验算最不利情况下脚手架受力情况。则每根立杆竖向受力值为: 1.5×2.4=3.6 KN 脚手架斜杆受力分析图如下:轴心受力值4.25 KN 3.6 KN 现场脚手架搭设采用Φ48钢管,A=424㎜2 钢管回转半径:I =[(d2+d12)/4]1/2 =15.9㎜ 脚手架立杆受压应力为: δ=N/A=4.25/424=10.02N/ ㎜2 安脚手架立杆稳定性计算受压应力:

长细比:λ=l/I =1500/I=94.3;查表得:?=0.594 δ=N/? A=4.25/424*0.594=16.87N/ ㎜2< f = 205N/ ㎜2 脚手架立杆稳定性满足要求。 三、横杆的强度和刚度验算 脚手架顶部铺设5㎝厚木脚手板,横杆承受均部荷载,可以视为连续梁,其抗弯强度和挠度计算如下: δ=Mmax/w=(2400*1500)/(10*5000)=132/ ㎜2< f = 205N/ ㎜2 其中δ----横杆最大应力 Mmax-------横杆最大弯矩 W-------横杆的截面抵抗距,取5000㎜3 根据上述计算脚手架横杆抗弯强度满足要求。 Wmax=ql4/150EI=(2200*15004/1000)/(150*2060*100*12.19*1000) = 2.99㎜< 3㎜ 其中Wmax-----挠度最大值 q---------均布荷载 l----------立杆最大间距 E---------钢管的弹性模量,2.06×100 KN/ ㎜2 I---------截面惯性距,12.19×100㎜4 根据上述计算脚手架横杆刚度满足要求. 四、扣件容许荷载值验算。 本脚手架立杆未采用对接扣件连接,只对直角、回转扣件进行演算,计算时取较大值(1.5×1=1.5㎡),立杆间距取值1.5米,验算最不利情况下脚手架扣件受力情况。 1.5× 2.4= 3.6 KN< 5 KN 根据施工手册可知每直角、回转扣件最小容许荷载5KN,满足施工要求。

ansys接触分析实例52266

第20章接触分析实例 在这个实例中,将对一个盘轴紧配合结构进行接触分析。第一个载荷步分析轴和盘在过盈配合时的应力,第二个载荷步分析将该轴从盘心拔出时轴和盘的接触应力情况。 20.1 问题描述: 在旋转机械中通常会遇到轴与轴承、轴与齿轮、轴与盘连接的问题,根据各自的不同情况可能有不同的连接形式。但大多数连接形式中存在过盈配合,也就是涉及到接触问题的分析。这里我们以某转子中轴和盘的连接为例,分析轴和盘的配合应力以及将轴从盘中拔处时盘轴连接处的应力情况。 本实例的轴为一等直径空心轴,盘为等厚度圆盘,其结构及尺寸如图20.1所示。由于模型和载荷都是轴对称的,可以用轴对称方法进行分析。这里为了后处理时观察结果更直观,我们采用整个模型的四分之一进行建模分析,最后将其进行扩展,来观察整个结构的变形及应力分布、变化情况。盘和轴用同一种材料,其性质如下: 弹性模量:EX=2.1E5 泊松比:NUXY=0.3 接触摩擦系数:MU=0.2 20.1 盘轴结构图

20.2 建立有限元模型 在ANSYS6.1中,首先我们通过完成如下工作来建立本实例的有限元模型,需要完成的工作有:指定分析标题,定义单元类型,定义材料性能,建立结构几何模型、进行网格划分等。根据本实例的结构特点,我们将首先建立代表盘和轴的两个1/4圆环面,然后对其进行网格划分,得到有限元模型。 20.2.1设置分析标题 本实例为进行如图20.1所示的盘轴结构的接触分析,属于非线性结构分析范畴。跟前面实例一样,为了在后面进行菜单方式操作时的方便,需要在开始分析时就指定本实例分析范畴为“Structural”。本实例的标题可以命名为:“Analysis of a Axis Contacting a hole in a Disc”,具体的操作过程如下: 1.选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname,将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框,如图20.2所示。在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“CH20”,为本分析实例的数据库文件名。并单击New log and error files (新的日志和错误 文件)单选框,使其变为“Yes ”,为本实例的分析过程创建新的日志。单击按钮关 闭对话框,完成文件名的修改。 图20.2 修改文件名对话框 2.选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title,将弹出Change Title (修改标题)对话框,如图20.3所示。在Enter new title (输入新标题)文本框中输入文字“Analysis of a Axis Contacting a hole in a Disc ”,为本分析实例的标题名。单击按钮,完成对标题名的指定。 图20.3 修改标题对话框 3.选取菜单路径Utility Menu | Plot | Replot,指定的标题“Analysis of a Axis Contacting a hole in a Disc”将显示在图形窗口的左下角(图略)。 4.选取菜单路径Main Menu | Preference,将弹出Preference of GUI Filtering (菜单过滤参数选择)对话框。单击Structual(结构)选项使之被选中,以将菜单设置为与结构分析相关

轴承支承刚度及齿轮啮合刚度计算

4.6设计参数的计算方法 在XXX 的动力学模型中涉及众多的设计参数:如尺寸参数、质量参数,刚度参数等。在本节中介绍其中的刚度参数的计算方法(轴承刚度和齿轮啮合综合刚度)。 1轴承刚度系数的计算方法 一个滚动轴承的径向支承刚度由下式计算 3 21δδδ++= F k 式中: k 一滚动轴承的径向刚度系数 F 一轴承的径向载荷 1δ一轴承的径向弹性位移 2δ一轴承外圈与轴承孔的接触变形 3δ一轴承内圈与轴径的接触变形 (1)轴承的径向弹性位移 轴承的径向弹性位移根据有无予紧按如下两式计算 予紧时: 01βδδ= 轴承中存在游隙时: 2 01g - =βδδ 式中: 0δ一游隙为零时轴承的径向弹性位移,其计算公式见表4一1 g 一轴承的游隙(有游隙时取正号,予紧时取负号) β一系数,根据相对间隙0δg 从图4一7中查出

系数 表4一10δ的计算公式 序号 轴承类型 径向弹性位移计算公式 1 单列深沟轴承 θδd Q 2 3 4 -010 37.4?= 2 向心推力球轴承 θ α δd Q 2 4 -0cos 1037.4?= 3 双列深沟球面球轴承 θ α δd Q 2 3 4 -0cos 1099.6?= 4 向心短圆柱滚子轴承 8.09 .05 -01069.7θ δd Q ?= 5 双列向心短圆柱滚子轴承 815 .0893 .000625.0d F =δ 6 滚道挡边在的上双列向心短圆 柱滚子轴承 8 .0897 .000625.0d F =δ 7 圆锥滚子轴承 8 .09 .05-0cos 1069.7a l Q αδ?= 滚动体上的载荷α cos 5iz F Q =

基于ANSYS经典界面的接触分析例子

基于ANSYS经典界面的接触分析例子 1.问题描述 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 APDL14.5. 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 \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

ansysworkbench接触实例分析

前言 WokBench 是众所周知的好东西,以下是自己琢磨的一个小应用,肯定有不对的地方, 欢迎指出,便于大家共同提高。 问题描述 这是一个塑料小卡扣的例子,主要想使用WorkBench 了解在使用中,塑料件的变形是否足够。模型是用ProE 制作的,为了简化,只切取了关于变形的部分,如下图: 其中蓝色的部分是活动的,只有一个方向的运动,红色的部分是固定的。 大体的尺寸如下,单位是毫米:

注意:在模型中,蓝色和红色部件的距离要控制好(这是由ProE 中,模型装配关系 决定的),如果太近,软件将自动计算出一个接触区域,但对于这个例子,还需要手 动扩大接触区域。如果距离太远,在手动设置Pinball 类型的接触区域时,Pinball 的 半径要设得很大,可能导致无法计算。请参考上面的尺寸图纸调节两个部件之间的距 离。 之后,设置接触面(2、3):需要将两个部件在运动过程中,会接触的地方一一标出, 千万不要加无用的面。 将Pinball Region 设置为Radius 方式(4),并将Radius 设置一个合适的值(5),本例设置了3 毫米(如图,会形成一个蓝色的大圆球),求解的时候软件会使用这个PinBall 自动探测接触。 还需要将接触方式设置为无摩擦的(6)。 最后将接触面计算方式设置为Adjust To Touch(7)。也可以尝试其他的方式,不过对 于这个仅研究红色部件变形的例子就无所谓了。

关于单元格 WorkBench 中可以不自行划分单元格(在解算的时候,如果没有手动的设置,软件就会先自动划分),软件帮你自动产生。如果你的其他设置正确,即便是这个自动的值也能很精确了。 添加分析 这个分析用静力学就可以了(1)。 之后要设置Analysis Setting(2)。将Nuber Of Step 设置为2(3)。 注意: 1)蓝色部件在运动的过程中,先压迫红色部件,再逐渐松开,因此必须将这个过 程至少分解为至少两个阶段(阶段指“Step”)。 2)对于一个阶段而言,Ansys 求解时,会先考察它的开始和结束两个点的状态。

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

ANSYS中的接触分析教程

一般的接触分类 (1) ANSYS接触能力 (2) 点─点接触单元 2 点─面接触单元 2 面─面的接触单元 2 执行接触分析 (3) 面─面的接触分析 3 接触分析的步骤: 3 步骤1:建立模型,并划分网格 (3) 步骤2:识别接触对 (4) 步骤2:指定接触面和目标面 3 步骤4:定义刚性目标面 (3) 步骤5:定义柔性体的接触面 (5) 步骤6:设置实常数和单元关键字 (7) 步骤7:控制刚体目标的运动 (13) 步骤8:给变形体单元加必要的边界条件 (14) 步骤9:定义求解和载荷步选项 14 第十步:检查结果 (15) 点─面接触分析 (16) 点─面接触分析的步骤 (17) 点-点的接触 (22) 接触分析实例(GUI方法) (24) 非线性静态实例分析(命令流方式) (26) 接触分析

接触问题是一种高度非线性行为,需要较大的计算资源,为了进行实为有效的计算,理解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。 接触问题存在两个较大的难点:其一,在你求解问题之前,你不知道接触区域,表面之间是接触或分开是未知的,突然变化的,这随载荷、材料、边界条件和其它因素而定;其二,大多的接触问题需要计算摩擦,有几种摩擦和模型供你挑选,它们都是非线性的,摩擦使问题的收敛性变得困难。 一般的接触分类 接触问题分为两种基本类型:刚体─柔体的接触,半柔体─柔体的接触,在刚体─柔体的接触问题中,接触面的一个或多个被当作刚体,(与它接触的变形体相比,有大得多的刚度),一般情况下,一种软材料和一种硬材料接触时,问题可以被假定为刚体─柔体的接触,许多金属成形问题归为此类接触,另一类,柔体─柔体的接触,是一种更普遍的类型,在这种情况下,两个接触体都是变形体(有近似的刚度)。 ANSYS接触能力 ANSYS支持三种接触方式:点─点,点─面,平面─面,每种接触方式使用的接触单元适用于某类问题。 为了给接触问题建模,首先必须认识到模型中的哪些部分可能会相互接触,如果相互作用的其中之一是一点,模型的对立应组元是一个结点。如果相互作用的其中之一是一个面,模型的对应组元是单元,例如梁单元,壳单元或实体单元,有限元模型通过指定的接触单元来识别可能的接触匹对,接触单元是覆盖在分析模型接触面之上的一层单元,至于ANSTS使用的接触单元和使用它们的过程,下面分类详述。 点─点接触单元 点─点接触单元主要用于模拟点─点的接触行为,为了使用点─点的接触单元,你需要预先知道接触位置,这类接触问题只能适用于接触面之间有较小相对滑动的情况(即使在几何非线性情况下)如果两个面上的结点一一对应,相对滑动又以忽略不计,两个面挠度(转动)保持小量,那么可以用点─点的接触单元来求解面─面的接触问题,过盈装配问题是一个用点─点的接触单元来模拟面─与的接触问题的典型例子。 点─面接触单元 点─面接触单元主要用于给点─面的接触行为建模,例如两根梁的相互接触。

支撑体系设计及计算书

桥梁模板与支撑体系设计及计算书 支撑体系设计说明:面板采用18mm厚的胶合模板,面板背楞用枋木支撑,采用?48×3.5水平钢管作为背楞(木枋)的支撑。满堂支架的搭设规格为:立杆间距0.6m×0.6m,横杆步距1.2m。立杆顶端采用可调节的顶托作为集中荷载的传递构件。 支撑体系搭设的构造应满足以下要求: 1、扫地杆:离地高度不超过0.2m。 2、剪刀撑:每隔四排立杆或3.0m设置一道垂直剪撑,垂直剪刀撑钢管与地面成45-60度角,水平剪刀撑按照其两端与中间每隔四排立杆从顶部开始向下每隔3步设置一道水平剪刀撑,每道剪刀撑宽度不小于4跨,且最大不大于6m。 3、立杆顶端的顶托伸出上部第一根水平杆的长度不得超过20cm (自由端长度。注:自由端长度为模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线支撑点的长度)。 由于本桥梁结构模板支撑成型下是规划5#路,架空高度在23.5~3.9m,空间面积远大于桥梁截面面积,可以不考虑风荷载。 一、现浇箱梁模板支撑体系计算 (一)、参数信息 1、立杆参数: 立杆的纵距b=0.6m 立杆的横距1=0.6m 立杆的步距h=1.20m 伸出长度:0.2m 2、荷载参数: 箱梁端部厚:1.2m ①砼自重选用25KN/m3

②模板自重采用0.3 KN/m2 ③施工均布荷载选用 2.5 KN/m2 ④振捣砼荷载 2 KN/m2(水平模板) 4 KN/m2(垂直模板) ⑤钢筋自重 1.43 KN/m3(每立方钢筋砼钢筋自重) 3、地基参数 地基承载力标准值取400 KN/m2 基础底面面积取50mm×50mm 4、木方参数: 木方的宽度80mm 木方的高度50mm 木方的弹性模量为E=7650N/mm2 木方自重0.3KN/m2 木方的顺纹抗剪强度取f t=1.87N/mm2 木方的抗弯强度取f w=17.9N/mm2 木方的截面惯性矩I:I=bh3/12=803×50/12=2.13×106mm4 木方的截面抵抗矩W: W= bh2/6=802×50/6=5.33×104mm3 5、面板参数: 面板厚为18mm 面板的顺纹抗剪强度取f t=1.87N/mm2 面板的抗弯强度取f w=17.9N/mm2 面板的弹性模量为E=4680N/mm2 面板的截面惯性矩I: I=bh3/12=1000×183/12=4.86×105mm4 面板的截面抵抗矩w W= bh2/6=1000×182/6=5.4×104mm3 6、其他参数: 搭设高度取23.5m 伸出长度取0.45m

ANSYS接触实例分析参考

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,

ANSYS 中使用接触向导定义多个接触对详细实例(图文)

ANSYS中如何使用接触向导定义接触对 在ANSYS中定义接触通常有两种方法: 1.用户自己手工创建接触单元和目标单元。这种方法,在定义接触和目标单元时还比较简单,但是在设置或修改单元属性和定义实常数时却比较复杂。需要用户对接触有较深刻的理解和通过实践积累丰富的经验。 2.即接触 本文将化。

图6mm

一、 1. 和几何模型有关。比如,对三维面模型,可以划分壳体单元,后面直接以壳体面作为创建接触对的基础;而三维体模型,可以划分实体单元,后面则以实体单元的表面作为创建接触对的基础。 2. 在使用接触管理器(接触向导) 创建接触对时,可以选为接触面或目标面的对象有:线、面、节点、节点组(component)等。如果模型比较复杂,临时选择不太方便,建议将准备创建接触的实体边界(面、线)分别建为单独的实体组 (Component),或者分别取出其包含的节点(使用NSLA、NSLL命令),建为单独的节点组件(Component)。

二、打开接触管理器 在前处理中,点击GUI屏幕上命令输入小窗口右边的第三个小图标,就可以打开接触管理器: 器(在创置。 三、创建接触对 下面来创建接触对。需要创建两个接触对,分别为两个平板与上下两个圆半球之间可能接触的部位。 为了便于创建接触对,先创建4个组件,分别包含上下平板与球之间的两个接触对的可能接触面。图4中名为A1、A2、A3和A4的四个不同颜色的Component分别为相应的四个组件:

然后创建接触对。在接触向导窗口中,点击左上角第一个按钮“ContactWizard”:

。然后点击 选择上半球的4个小球面作为“目标面”:

全面详细讲解ansys接触分析

搜集整理的资料,详细讲解ansys接触分析,有实例命令流,亲测过。 包括以下部分。 一般的接触分类 ANSYS接触能力 点─点接触单元 点─面接触单元 面─面的接触单元 执行接触分析 面─面的接触分析. 接触分析的步骤: 步骤1:建立模型,并划分网格 步骤二:识别接触对 步骤三:定义刚性目标面 步骤4:定义柔性体的接触面 步骤5:设置实常数和单元关键字 步骤六: 步骤7:给变形体单元加必要的边界条件 步骤8:定义求解和载步选项 第十步:检查结果 点─面接触分析 点─面接触分析的步骤 点-点的接触 接触分析实例(GUI方法) 非线性静态实例分析(命令流方式) 接触分析 接触问题是一种高度非线性行为,需要较大的计算资源,为了进行实为有效的计算,理解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。 接触问题存在两个较大的难点:其一,在你求解问题之前,你不知道接触区域,表面之间是接触或分开是未知的,突然变化的,这随载荷、材料、边界条件和其它因素而定;其二,大多的接触问题需要计算摩擦,有几种摩擦和模型供你挑选,它们都是非线性的,摩擦使问题的收敛性变得困难。 一般的接触分类 接触问题分为两种基本类型:刚体─柔体的接触,半柔体─柔体的接触,在刚体─柔体的接触问题中,接触面的一个或多个被当作刚体,(与它接触的变形体相比,有大得多的刚度),一般情况下,一种软材料和一种硬材料接触时,问题可以被假定为刚体─柔体的接触,许多金属成形问题归为此类接触,另一类,柔体─柔体的接触,是一种更普遍的类型,在这种情况下,两个接触体都是变形体(有近似的刚度)。 ANSYS接触能力 ANSYS支持三种接触方式:点─点,点─面,平面─面,每种接触方式使用的接触单元适用于某类问题。 为了给接触问题建模,首先必须认识到模型中的哪些部分可能会相互接触,如果相互作用的其中之一是一点,模型的对立应组元是一个结点。如果相互作用的其中之一是一个面,

支撑计算

对该工程进行全面的概况描述 结构支撑系统计算及部分注意要点 1、主梁为350×900、350×700,次梁250×600、250×500;中空主梁450×1800,次梁 300×900 2、层高:一层为6.5m,四层为7.0m,中空为21.0m; 3、跨度:框架一层10.8m,11.2m,9.0m,中空为24.2m 4、施工方法 ⑴、采用φ48钢管满堂红顶架作为垂直支撑钢件。 ⑵、框架梁底模采用18㎜厚夹板板;梁侧模、楼板底模均采用18mm厚夹板,支撑系统采用80×100mm的木枋、顶托、ф48钢管。 ⑶、大梁(截面450×1800)支撑系统采用ф48钢管沿梁横向@500-650㎜;纵向@800-1000㎜。支托纵向采用80×100×2000松木枋叠放交错搭接,木枋必须居中,支托两边的空隙位置用相应木楔固定,使叠木枋保证居中,横向木枋80×100×2000mm@≦350。楼板模板支撑体系采用ф48钢管@900-1000㎜。 ⑷、设ф48钢管纵横扫地杆一道(高出地面200㎜内)。同时纵横设置ф48水平连结钢管@1500;保证整体稳定。 ⑸、纵横设剪刀撑Ф48@6500以内;450×1800㎜主粱底两边均设置剪刀撑;1.5米;4.7米;10.7米;16.7米标高处设置水平剪刀撑Ф48@6500以内;6;10.8;15.6; 20.4米标高利用周边混凝土框架梁作水平支撑固定满堂红顶架,5;10;15;20米标高利用混凝土柱作水平支撑固定满堂红顶架,保证整个支撑体系的稳定性 ⑹、梁高900mm,设二道φ12@500mm穿梁对拉螺栓(梁底上400㎜为第一道、梁底上750-800㎜为第二道)。高跨梁1800mm,设四道φ14@500mm穿梁对拉螺栓(梁底上300㎜为第一道、梁底上750-800㎜为第二道,1200-1300 mm第三道,1600-1700mm第四道),考虑梁内为工字钢结构,结合设计人员同意开孔。

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