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,
按下【Sweep】按钮,在主窗口中选择两个体,进行网格划分。则结果如下
然后创建接触单元。
从主菜单的下列地方点击 contact pair,即创建接触对。
则弹出了接触管理器
点击上图中红色框内的按钮,它是接触向导。则弹出一个对话框如下
该对话框是接触向导帮助用户创建接触的第一步,它问我们,请问目标面是哪些?它们是什么类型的接触面?点击上图中的【pick target】,就是说,我们即将在主窗口中用鼠标来选择目标面。
在本例子中,目标面就是销孔的四分之一孔面。因此用鼠标在图中选择该面