自己制作的hy中ANSYS模板详细的接触向导(原创)

ANSYS接触属性简介ANSYS 接触属性简介(1)使用 ANSYS 进行接触分析时，如何正确设置接触属性以保证计算收敛和精度是一个相当复杂的问题。

这里从 ANSYS 帮助文件中翻译有关内容，对不同接触单元的属性及其设置做一些简单介绍，希望对需要进行接触分析的朋友有所帮助。

以下为ANSYS 中用于创建接触对的接触属性对话框中的标签：Basic –基本属性Friction –摩擦Initial Adjustment –初始调整Misc –杂项Rigid target –刚性目标Thermal –热Electric –电Magnetic –磁Constraint –约束ID –标识符注解：上述标签不是任何时候都是可用的。

在GUI 方式中出现的标签和每个标签显示的选项取决于所定义的接触对的种类，以及访问接触属性对话框的位置 (从 Contact Wizard 或 Contact Manager)。

接触属性：基本属性基本属性标签包含有关接触行为和收敛的一般属性。

首先应该尝试使用默认设置执行接触分析，然后根据分析中遇到的具体困难和特殊情况修改设置。

使用如下问题和解答帮助确定是否需要根据特殊情况修改任何默认的设置。

这些问题只是作为一种提示，引导用户确定如何调整接触属性的设置，但并不包含这些参数的所有可能的应用。

建议用户阅读有关的章节(后面列出)，即使该问题并未直接用于你的情况。

有关的章节给出了如何使用相关参数的更完整的说明。

在这一对话框中，选项表示选择一个默认值；the factor radio 按钮表示设置一个比例因子；the constant radio 按钮表示设置一个常数比例因子。

有关单元：CONTA171, CONTA172, CONTA173, CONTA174, CONTA175 接触属性：摩擦摩擦 (Friction) 标签包含有关接触界面上的静摩擦和动摩擦的参数。

首先应该尝试使用默认设置执行接触分析，然后根据分析中遇到的具体困难和特殊情况修改设置。

Contact Status Open p
Contact Status Open p
Penetration
Gap
Penetration
Gap
Closed 法向拉格朗日法
3-8
Closed 罚函数法
Penetration
Workbench Mechanical - Introduction to Contact
积分点探测
节点探测
3-9
Workbench Mechanical - Introduction to Contact
... 接触公式
Training Manual
• 对于特定的“绑定”和“不分离”两个面间的接触类型,可用多点约束 (MPC) 算法.
– MPC 内部添加约束方程来“联结”接触面间的位移 – 这种方法不基于罚函数法或Lagrange乘子法 .它是直接有效的关联绑定接触面 方式。 – MPC算法基础的绑定接触也支持大变形效应
– “N “Normal lL Lagrange” ” 法是因为拉格朗日乘子公式用于法线方向而罚函 数 方法用于切线方向而得名的.
3-12
Workbench Mechanical - Introduction to Contact
… 公式对比
Training Manual
• 下表列出不同接触算法的比较，用“+”表优势，“-”表劣势:
F
当接触协调性不被强制时会发生渗透.
Contact
Target
F
3-4
Workbench Mechanical - Introduction to Contact
B. 接触公式
• 对非线性接触实体表面, 可使用罚函数或增强拉格朗日公式:

ANSYSWorkbench接触分析案例详解本⽂由Workbench⼩学⽣授权转载这篇⽂章囊括了接触分析中常见的问题，并通过思考和验证，给出了解决⽅案和经验总结，相信朋友们按照这篇教程完整的⾛⼀遍分析过程，会对接触分析的理解更近⼀步。

1.建模。

条件：⼀个圆盘与⼀个矩形板，⽣成壳体。

注意：两者分析之前未接触。

2.选取材料。

进⼊材料库，选取⾮线性材料中的铝合⾦（Aluminum Alloy NL）注意：NL表⽰Nonlinear ，译为⾮线性。

3.进⼊分析模块，调出Properties选项4.修改分析类型，将Analysis type由3D改为2D5.双击Model进⼊分析界⾯，修改矩形板的材料为Aluminum Alloy NL，圆盘默认为结构钢（Structural Steel）6.参数设置（1）根据左侧outline依次向下添加（由于此分析不⽤添加局部坐标系，因此修改完材料属性后，直接添加接触）（2）⼯况：矩形板与圆盘为摩擦接触（也可使⽤⽆摩擦接触，读者可以亲⾃尝试）（3）接触⾯为圆盘外圆周，⽬标⾯为矩形板顶边，设置摩擦系数为0.15（4）由于模型为刚-柔接触，因此修改behavior为⾮对称（Asymmetric）（5）在advanced中将接触算法设置为增⼴拉格朗⽇（Augmented Lagrange）（6）探测⽅法设置为⾼斯点探测（on Gauss point ）注意：①由于两者的材料都是⾦属，因此摩擦系数 ≤0.2②⾮线性分析中默认的接触算法为增⼴拉格朗⽇（Augmented Lagrange），线性默认为纯罚函数（Pure penalty）③纯罚函数的收敛性很好，接触刚度对其影响⼤，但是它的穿透性不可控制，⽽增⼴拉格朗⽇收敛性表现为穿透较⼤，迭代次数较多，但其可以在⼀定程度上控制穿透性④⾼斯点与节点探测的区别：⾼斯点：适合⼤多情况，⽹格密度⼩、更精确节点：仅适⽤于⾓接触⑤局部坐标系的添加：如果全局坐标系不是所需要的，就必须添加局部坐标系作为附属坐标系7.划分⽹格（Mesh），选中图中模型，根据模型⾃动划分⽹格8.分析设置（Analysis Setting）（1）打开⾃动时间步（Anto Time Stepping）与⼤变形（Large Deflection）（2）修改载荷⼦步依次为50,50,100后，其他均默认9.添加边界条件（Load or Supports）（1）选中矩形板的下边线，将其设置为Displacement（2）X⽅向数值设置为-15mm，Y⽅向数值设置为0（3）选中圆盘的外圆周，将其设置为Fixed support思考：为什么打开⼤变形开关？答：因为在静⼒学中，极限转动⾓度为10°，⼤位移或者⼤转动即视为⾮线性分析，当受⼒物体的变形与其⼏何尺⼨相⽐较⼤，且线性叠加原理不再适⽤时，可视作⼤变形。

用HyperMesh做前处理的ANSYS接触分析实例（原创）本文详细讲解了一个简单的轴和带孔圆盘的过盈配合的模拟计算。

轴和孔的过盈量设置为0.01。

整个前处理过程都在HyperMesh 中完成，然后把从HyperMesh中导出的输入文件提交给ANSYS求解。

准备工作:准备iges格式的几何模型。

轴的几何尺寸：内径:25mm，外径:35mm，轴长度：150mm圆盘的几何尺寸：内径:35mm，外径:100mm，盘厚度：25mm。

你可以根据上面的几何尺寸自己在Pro/e里面建模，你也可以使用下面的命令流在ANSYS里面建模，然后导出为.iges文件。

/PREP7CYL4,0,0,35,0,100,90,25 !plate;CYL4,0,0,25,0,35,90,150 !shaft;VGEN, ,2, , , , ,-10, , ,1本文所用的HyperMesh版本为7.0，ANSYS为11.0。

从HyperMesh中导出的命令流能否在低版本的ANSYS中运行，我没有测试过，但是估计没有什么问题，因为命令流中没有使用ANSYS 11.0独有的命令。

1．设置ANSYS模板和ANSYS Profile。

第1步：先选择ANSYS模版和ANSYS的profile。

进入global 菜单，点击load按钮，选择ansys模板。

图1第2步：选择geom或者tool页面上的user profile菜单，在弹出的对话框中选择ANSYS，如下图所示。

图2在启用了ANSYS的profile之后，你会发现右边的Macro Menu上面多出了一些和ANSYS操作相关的功能按钮，其中包括我们后面用来创建接触的contact wizard,如下图所示：图32.导入.iges格式的几何模型,改变默认的component的名字和颜色。

图4导入后得到如图5所示的轴和带孔圆盘的几何模型。

图5.iges文件导入后，HyperMesh自动建立了两个component，用来存放轴和带孔圆盘，如下图所示。