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1、绑定接触绑定接触第第 9 章章INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual9. 绑定绑定接触接触在工程分析中，两物体之间的接触是最经常遇到的现象之一。在工程分析中，两物体之间的接触是最经常遇到的现象之一。它它也也是是最最难难解解决决的的非非线线性性问问题题之之一一。因因为为随随着着两两物物体体的的接接触触或或脱脱离离，刚度发生突变。刚度发生突变。橡胶密封在被刚性平面压缩时接橡胶密封在被刚性平面压缩时接触变形的各个阶段触变形的各个阶段December 5, 2005Inventory #00
2、19709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual绑定接触绑定接触大多数接触分析需要高级的分析技术，这超出了本培训课程的范围。大多数接触分析需要高级的分析技术，这超出了本培训课程的范围。但但是是，有有一一种种接接触触分分析析情情况况，叫叫做做绑绑定定接接触触，不不需需要要高高级级的的分分析析技技术就可以完成。术就可以完成。绑定接触运用绑定接触运用ANSYS接触单元的接触单元的“bonded”选项。选项。在这一章，我们将主要介绍怎样建立和求解绑定接触分析：在这一章，我们将主要介绍怎样建
3、立和求解绑定接触分析：A.定义定义B.典型步骤典型步骤C.练习练习December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual绑定接触绑定接触A. 定义定义绑绑定定接接触触是是接接触触分分析析的的一一种种特特殊殊情情况况，在在整整个个分分析析过过程程中中，两两接接触触表面假定一直是表面假定一直是“粘在一起粘在一起“的。的。两个接触面形成一个两个接触面形成一个接触对接触对。 其中一个表面被称为其中一个表面被称为目标面目标面。 另一个叫做另
4、一个叫做接触面接触面。接触面接触面目标面目标面(大圆柱体内表面大圆柱体内表面)December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual绑定接触绑定接触 定义定义绑定接触的优点：绑定接触的优点：由于没有接触收敛问题，求解更快。例如，装配分析。由于没有接触收敛问题，求解更快。例如，装配分析。小变形可以作为线性分析来求解，只需要一个子步和一次平衡叠代。小变形可以作为线性分析来求解，只需要一个子步和一次平衡叠代。允允许许大大变变形形（非非线
5、线性性）分分析析（对对大大变变形形非非线线性性分分析析，不不能能使使用用耦耦合合与与约约束束方程）。方程）。December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual接触分析接触分析B. 典型步骤典型步骤七个主要步骤：七个主要步骤：1.建立或输入几何模型。建立或输入几何模型。2.所有的接触体划分网格（步骤所有的接触体划分网格（步骤3需要）。需要）。3.创建接触对。创建接触对。4.指定分析类型和求解控制。指定分析类型和求解控制。5.施加
6、荷载和边界条件。施加荷载和边界条件。6.保存数据库。保存数据库。7.求解和观察结果。求解和观察结果。下面具体讲述第下面具体讲述第3，4步。步。December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual接触分析接触分析典型步骤典型步骤创建接触对创建接触对接接触触体体划划分分网网格格之之后后，下下一一步步是是创创建建接接触触对对，它它由由目目标标表表面面单单元元和和接接触触表表面单元组成。面单元组成。接触向导工具条提供了很方便的方法。提供
7、了很方便的方法。Preprocessor Modeling Create Contact Pair或单击接触管理图标此图标可激活此图标可激活接触接触向导向导 ,接触向导用接触向导用来建立接触对。来建立接触对。接触向导工具条在下边的窗口显示所定义的接触接触向导工具条在下边的窗口显示所定义的接触对。这些接触对可以从工具条绘图、修改或删除对。这些接触对可以从工具条绘图、修改或删除。December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual接
8、触分析接触分析典型步骤典型步骤使用接触向导 很容易定义接触对。Contact Manager Contact Wizard IconDecember 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual接触分析接触分析典型步骤典型步骤首先在接触对上点击目标表面。December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part
9、2Training Manual接触分析接触分析典型步骤典型步骤接着拾取接触表面的另外部分。December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual接触分析接触分析典型步骤典型步骤然后进行接触设置。可以进行许多设置，但共同的设置是：然后进行接触设置。可以进行许多设置，但共同的设置是：摩擦系数等于摩擦系数等于0然后在然后在 Optional Settings Basic标签中选中选:Behavior of contact surfac
10、e = Bonded (always)December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual接触分析接触分析典型步骤典型步骤接触设置接触设置 (续续):接着在接着在 Optional Settings Initial Adjustment中，选择中，选择:Initial penetration = Exclude everything”December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION
11、TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual接触分析接触分析典型步骤典型步骤最后，生成接触对：最后，生成接触对：ANSYS将产生接触单元和目标单元，并用一个实常数号来识别接触对。将产生接触单元和目标单元，并用一个实常数号来识别接触对。接接触触对对用用单单元元法法线线划划出出，并并指指向向对对方方。（若若没没有有绘绘出出，可可以以通通过过Preprocessor Create Contact Pair Flip Normals on Element打打开开) 或者在管理器中显示法线的图标或者在管理器中显示法线的图标D
12、ecember 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual接触分析接触分析典型步骤典型步骤求解类型和求解控制求解类型和求解控制可以完成可以完成静态和模态分析。静态和模态分析。对静态分析，典型的求解设置如下对静态分析，典型的求解设置如下:Solution Analysis Type Soln Control小位移。小位移。一个子步，这是缺省值。一个子步，这是缺省值。一一次次平平衡衡迭迭代代。这这会会引引起起警警告告。但但对对于于绑定接触是
13、可以接受的绑定接触是可以接受的.December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual接触分析接触分析典型步骤典型步骤演示：演示：恢恢复复contact.db 数数据据库库（包包括括铝铝制制材材料料的的两两部部分分，用用PLANE82单单元元进进行行网网格格划划分分）。打开接触向导并创建接触对：打开接触向导并创建接触对：目标表面在接触面的下部。目标表面在接触面的下部。接触表面在接触面的上部。接触表面在接触面的上部。initial
14、penetration = exclude everything 。contact behavior = bonded (always) 进入求解器并使用下列命令（按顺序）：进入求解器并使用下列命令（按顺序）： solc,off neqit,1 求解求解 Plot SEQV ，然后作动画。再显示和等值线图观察绑定接触。，然后作动画。再显示和等值线图观察绑定接触。December 5, 2005Inventory #0019709-INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2INTRODUCTION TO ANSYS - Part 2Training Manual接触分析接触分析C. 练习练习本章练习：本章练习：W8.摆杆和装配轴摆杆和装配轴请参考练习附录。请参考练习附录。December 5, 2005Inventory #0019709-
