圓管與方塊接觸實例

圓管與方塊接觸模型如圖所示：

20MPa20MPa

前提是在HyperMesh中畫完網(wǎng)格。

-：創(chuàng)建材料

Stepl：userprofileA選擇ANSYS；

Step2：單擊標簽欄UliliU-Maierial,在彈出的Material面板中選擇New,創(chuàng)建材料屬性；

Step3：Name欄輸入材料名稱steel_l>ID號默認為1；Materialtype選擇MP,Numberoftemp

選擇1（表示與溫度無關;；

SteP4：設置彈性模量EX=2el1,泊松比PRXY=0.3,靜摩擦系數(shù)MU=0.15,單擊Create完

成創(chuàng)建。

?MaterialI口I聞:眼J

Narne:ptceij

M&crwg。

rMPDATA

廠Non(empldbfe

FTBopebns

0MP

Numbeioftemp|1

MMcMProdC0|Tl/Clkl

回司271?

[raXY03」

[MHZllzJ

,d3

GwleICaned

創(chuàng)建單元類型

Stepl：單擊標簽欄Utility-ETType,在彈出的ETType面板中選擇New：ETtypenumber默

認為1,ETTypename輸入ET」（默認）,ELEMENTType選擇SOLID95（2U節(jié)點高階單

元）；

Step2：注意SOLID95為20節(jié)點二階單元，而HyperMesh中畫的網(wǎng)格為一階單元，因此

執(zhí)行：工具欄Mesh-Assign-ElementOrder,在彈出的面板中選擇changeto2nd,選擇所有

單元，并點擊編辦右側的changeorder。

Cchangeto1stelemsN|changeBde，

6changeto2nd

midsidenodesale(actmidpoint

I【Sinni

三：將材料以及單元類型賦給相應的單元

Stepl：單擊標簽欄Ulilily-ComponeniManager,在彈出的界面中，鼠標左鍵點擊TUBE,

AssignValues選擇MatSetNo.以及l(fā)-steel_l,單擊set完成TUBE下所有單元的材料賦值；

Step2：AssignValues選攔ETRef.No.以及1-（ET_1）SOLID95,單擊set完成TUBE下所有

單元的單元類型的賦值；

Step3：重欠stepl以及stcp2,給BLOCK賦材料以及單元類型。

AssignValues:|NameSet|

NameIdRerrakjETRefNo.EtemenlTypeETRetNameRealSetNo.；RealSetName

TUBE11SOLID95ETJ0NONE

BLOCK21S0LID95ET_10NONE

注：Remarks欄中不出現(xiàn)錯誤提示，才表明賦值成功。

四：創(chuàng)建接觸

Stepl：單擊標簽欄Utility-ContactManager；在彈出的CreateNewContactPair界面中，Contact

Type選擇3D（體-體接觸），其他保持默認；單擊PickTatgct選擇接觸面：

Step2：component選擇TUBE并點擊proceed,在彈出的TargetElementsSelection中，雙擊

Elements黃色按鈕，此時在TUBE集合下自動創(chuàng)建了紅色的表面單元；

Step3：選擇如下圖所示的單元作為目標單元，并單擊右側的proceed；為降低計算時間，最

好選擇接觸區(qū)域附近的表面單元。

Step4：界面回到TargetElementsSelection中，點擊Next,彈出TargetComponentDetails界

面，采取默認值，再次點擊Next;

Step5：進入ContactComponentsSelection界面，單擊Components按鈕；

制ContactComponentsSelection

_____Components]忖|

Help|<PrevINex:>ICancel

Slup6：在coinpuncnl中選擇BLOCK,點擊Select.并點擊proceed；

Stcp7：出現(xiàn)ContactElementsSelection界面，單擊Elements黃色按鈕，此時在BLOCK集合

下自動創(chuàng)建了紅色的表面單元；

Slep8：選擇如下圖所示的表面單元，并點擊proceed；

Step9：界面回到ContactElementsSelection,點擊next,彈出ContactConponentDetails界面；

Step10：設置keyopl（2）=0（默認的拉格朗日法）；設置keyopt（5）=l（關閉接觸單元與目標單

元之間的間隙）；設置keyopt（10）=2（每進行一次迭代都更新接觸剛度）；點擊Next；

Stepl1：彈出ContactProperty窗口，點擊Next：如果實際接觸情況有初始過盈或者間隙,

則需要設置CNOF值，正值表示過盈，負值表示間隙，并且要修改Stcp9中的keyopt（5）。

Step12：彈出ContactMaterial界面，選擇Sameas并詵擇材料1：

注:HyperWorks11.0做前處理會直接把材料I的摩擦系數(shù)MU顯示在該界面的MU一欄中，

其他版本做到這個步驟時需要在ComaciMaterial界面再設置一下摩擦系數(shù)，在彈出的警告

提示中點擊OK。

Stepl3：彈出Contact/TargetNormal界面，點擊OK完成接觸的創(chuàng)建。

五：施加邊界條件以及載荷

Stepl：單擊工具欄Analysis-Constraints,選擇BLOCK底面節(jié)點，約束6個自由度（有效自

由度只有3個）;

Step2：單擊工具欄Analysis-pressures；

"create▼IelemsNI61uniformsize=0.100

CupdateVabelloadsaeste/edit

reieci

▼magnitude■2000e*07$|nodesonface:nodes141review

Anormalbreikangle*30,000

loadtypes=PRESSURE

Step3：選擇如下圖（左圖）所示單元，并點擊nodeonface,選擇如下圖（右圖所示節(jié)點）,

設置幅值為2e7（20MPa）,單擊create。

六：導出模型與求解

Step!：選擇File-Export-SolverDeck,在File中選擇輸出文件路徑以及文件名稱，點擊Exporl,

輸出后綴為.cdb的文件

Step2：用ANSYS導入求解，注意求解接觸問題時在ANSYS中開啟幾何大變形。

Step3：用ANSYS求解過程中有nJ能會出現(xiàn)某個節(jié)點某個自由度過大的警告，這是需要在

ANSYS中執(zhí)行下列操作：將初始間隙按斜坡效應加載(includeeverythingwithrampedeffect),

這樣就不會在一個迭代過程中出現(xiàn)突變。

[ileSelectUst[lotPlotCtrlsJcekPiirePa;aieters{aerolegXtrlsHelp

回囹g]創(chuàng)畫畫2]「三歪⑷回2

islbar

SA歸一DB衽SIMJ6QUIT巴的花

lainl*u

□Preferences

1

SRcalConstants

6laterialProps

BSections

Blodelioc

Slushing

HCheckingCtrls

SNuaberingCtrls

HArchive104cl

BCouplioc/Cug

Elulti^fieldSetUp

BLoads

BPhysics

HPathOperations

BSolution

EGeneralPostproc

STiieHistPost”。

田ProbDesign

SRadiationOpt

HSessionEditor

□Finish

MTM-9CLOT