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ANSYS中看似简单的弹簧压缩分析,其实不简单

2021-10-14 10:10| 查看: 11| 评论: 0

摘要: 于workbench的弹簧接触分析 Ansys Workbench的非线性分析主要包括大变形非线和接触非线性分析,其设置容易求解难成了一大问题,本实例通过一个锥形弹簧压缩实例来解释大变形和接触的部分设置方法使之收敛(微信 ...


于workbench的弹簧接触分析


Ansys Workbench的非线性分析主要包括大变形非线和接触非线性分析,其设置容易求解难成了一大问题,本实例通过一个锥形弹簧压缩实例来解释大变形和接触的部分设置方法使之收敛(微信:fwz0703)
1.建立模型
DM中可以建立弹簧模型,不过还是建议从其他三维软件导入吧,毕竟dm中部分功能不容易实现


2.划分网格
该模型划分简单,直接划分成为四面体,另外上下面设置成刚性体,减小网格数量和接触搜索范围

3.设置接触
设置相应的接触为bond接触和frictionless接触形式

4.设置求解
该分析需要设置分步求解,为什么需要分步求解呢,因为计算多了就明白了,不需要分步的时候是一步计算是不收敛的,计算到一半位移的时候差不多就停止了,所以需要分步,第一步设置10个子步,第二步加密步数到20个子步就可以了
5.重启动设置
该分析的难点之一便是第二步求解之后依旧不收敛,到后面停止,但是不要紧,将步数设置为50步,然后重启动采用人工不是,从刚才的位置继续计算就可以了,直到最后求解结束
6.提取结果
应力和变形结果如下





计算源文件和设置方法,以及非线性接触计算需要收敛的方法
接触分析时收敛计算设置方法

  • 接触方程不要选择默认,选择增广拉格朗日可以提高其收敛性
  • 接触面和目标面一定要区分,目标面为平面,接触面为曲面
  • 接触方法为非对称方式
  • 接触检测方法推荐高斯接触检测或者node-normal to target
  • 接触的Pinball半径一定要设置大于一个表层单元的厚度
  • 添加切入深度为0.1mm或者更大
  • 更改刚度系数为0.01,收敛后再调大,默认为1
  • 设置中大变形打开,自动为非线性搜索计算,考虑接触状态的改变
  • 可以将载荷分开加载,设置子步数,不容易收敛位置需要加密子步
  • 不收敛后可以更改子步数加密之后重启动计算

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