1、下面討論如何在ANSYS中正確地模擬過盈配合。過盈配合在有限元分析中是一種典型的非線性接觸行為。在有限元分析中設定了接觸，從本質上來講就是對相互接觸的兩個部件施加了某種約束，不同的接觸算法對于接觸約束的處理方法有所不同。過盈配合所致的接觸分析的難點在于如何確定初始接觸狀態(tài)。初始接觸狀態(tài)設置 得不對，會導致錯誤的計算結果或者不準確的計算結果，下面舉2個例子來說明。例1.兩個圓柱體在幾何上是剛好接觸，劃分網(wǎng)格后有限元模型有間隙。如圖1所示。圖1.兩個在幾何上剛好接觸的圓柱體這兩個圓柱體，在幾何上是剛好相切的，即處于幾何上剛好接觸的初始狀態(tài)。劃 分網(wǎng)格后，由于在圓周上用小段直線代替了弧線，兩個圓柱體

2、之間產(chǎn)生了一定的 間隙，兩個圓柱體的有限元的初始狀態(tài)不再是有接觸的，此時，如果接觸參數(shù)設 置不當，就會因為初始約束不足，圓柱體出現(xiàn)剛體位移，得到錯誤的結果。例2.有的人把兩個接觸部件的幾何位置設定一定的過盈量，想用這個過盈量來模擬過盈配合，這種做法是錯誤的，幾何上的過盈量不等于劃分網(wǎng)格后有限元模型的實際過盈量。下面的圖2中，是一個孔類零件和一個軸類零件的截面圖，軸和孔在幾何位置上預設了過盈量。（內(nèi)圈的紅色圓是孔邊界，外圈的藍色圓是軸邊界，軸和孔在幾何上是相互侵入的）。圖2： 一個軸類零件和孔類零件的過盈配合的截面圖在幾何上，圖2的軸和孔有一定的過盈配合量，其大小等于兩個圓的半徑之差， 我們的本

3、意是想用這個幾何位置上的過盈量來模擬過盈配合。不幸的是，兩個部件劃分網(wǎng)格之后，實際的過盈量應該為單元之間的距離，即圖 上中靠得比較近的兩條線段之間的距離，顯然，這個距離不再等于我們預先設置 的過盈量了。更何況，上面這個圖還是兩個部件的網(wǎng)格對對得比較整齊的情況， 如果網(wǎng)格對的不整齊，過盈量就和我們預設的差的更遠了。對于過盈配合來講， 過盈量的數(shù)值變化對于過盈產(chǎn)生的應力的影響是很大的。上面兩種方法都不能精確地設置過盈量，下面介紹第3種方法。在ANSYS中，要正確的設置過盈配合，主要分3步: 第一步：設置 KEYOPT（9）=4；KEYOPT（9）默認的值為0，意思是既考慮兩個接觸部件由于初始幾何位

4、置造成的 初始侵入量（或者間隙），同時也考慮CNOF參數(shù)設置的偏移量。意即接觸部件的 初始接觸狀態(tài)是由CNOF和初始侵入量（或間隙）共同決定的。此種情況下，兩個 接觸部件的初始幾何位置對初始接觸狀態(tài)是有影響的，這個對于準確設置過盈量 是很不利的。（前面例2已經(jīng)說明了通過幾何位置設置初始過盈量是不準確的）在設置了 KEOPT（9）=4之后，程序在計算初始接觸狀態(tài)的時候就只考慮CNOF的設 置值，不考慮接觸部件的幾何位置造成的侵入或間隙，而且過盈量是以ramp方 式施加的。（ramp施加方式即逐步施加）。第二步：通過設置Icont實常數(shù)。劃分網(wǎng)格后，通常情況下，Target surface和contact surface上的單元之間 會有間隙或者過盈量，如果間隙或者過盈量在Icont設定誤差范圍內(nèi)，間隙或者 過盈量會被消除掉，程序會使contact surface和target surface上的單元處 于剛好接觸的狀態(tài)。這個值的的具體設置參加幫助文檔，本文中設置為0.2。第三步：通過設置實常數(shù)CNOF來設置過盈量。在第二步中，通過Icont的設置， 已經(jīng)使得C