ANSYSWorkbench结构非线性培训作业接触界面处理

作业 4A接触界面处理,Workbench-Mechanical结构非线性,目标使用界面处理工具分析表面间的抵触配合.模型描述注射成型机械喷嘴尖端装配2D 轴对称模型 材料:机架为钢尖端铜合金绝热钛,作业 4A: 接触界面处理,Housing,Tip,Insulator,模型描述 (绪)接触对:机架对喷嘴尖端的无摩擦接触喷嘴尖端对绝热器的绑定接触机架和喷嘴尖端间螺纹连接处(螺纹细节没有建模) 的绑定接触,作业 4A: 接触界面处理,模型描述 (绪)热边界:热歧管 220C冷歧管板 50C 喷嘴尖端带状加热器 80 Watts,作业 4A: 接触界面处理,模型描述 (绪)结构边界无摩擦支撑 喷嘴机架边缘 无摩擦支撑 绝热器结构载荷第1 载荷步调和机架和尖端面的抵触配合 第2载荷步从稳态热流道中读入温度第3载荷步施加压力软化水道壁.,melt channelwall,作业 4A: 接触界面处理,步骤:如已在前面的运行中打开了Workbench, 通过 Utility MenuFileNew启动新的分析浏览并打开 “W4a-Offset.wbpj” 项目文件.,作业 4A: 接触界面处理,项目示图区应如下图所示. 注意:工程数据，几何, 载荷和边界条件以及预定接触区域已经建立. 接下的是要定义尖端-机架接触表面偏移并求解和对接触结果进行后处理.,作业 4A: 接触界面处理,高亮显示 Engineering Data 双击 open校正预定义的材料属性 检验单位是公制 (Tonne,mm,) 系统. 如果不是, 点击 Utility MenuUnitsMetric(Tonne, mm,.),作业 4A: 接触界面处理,回到项目示图区双击(或 RMB=Edit) Model 打开 FE模型(Mechanical Session),作业 4A: 接触界面处理,一旦已进入 Mechanical 程序, 检查工作单位制 “Unit Metric (mm,kg,N,s,mV,mA)”展开 model 分支，使其相似于 model set-up. 确认幻灯片2到5中描述的材料分配, 边界条件, 和载荷.校正三个预定义接触区域的初始条件高亮显示 Connections 右击 Insert Contact Tool,作业 4A: 接触界面处理,高亮显示最新插入的Contact Tool 中的初始 信息右击 Generate Initial Contact Results应产生如下表定义的接触区域的初始条件:,作业 4A: 接触界面处理,注意: 两个绑定接触区域指定为两个作用相等并相互对立的接触对. 这反映了“对称”行为.无摩擦接触区域只有一对激活的,反映 “反对称” 行为. 伴随的无摩擦接触对 (灰色显示) 是非激活的. 初始是具有小间隙的 “接近开放” 状态.绑定区域的初始渗透实质为零，默认可忽略.接触定义没有任何改变, 进行求解,作业 4A: 接触界面处理,选择 Solution Information 并切换 Solution Output 为Force Convergence 几次迭代后求解快速收敛,作业 4A: 接触界面处理,高亮显示Solution Branch 右击 Insert Contact Tool高亮显示最新插入的 Contact Tool右击 Insert PressurePenetrationGap,作业 4A: 接触界面处理,高亮显示 Contact Tool 并通过点击去掉每个区域旁边方框的对号标记来过滤掉绑定接触对右击 Evaluate Results,作业 4A: 接触界面处理,使用 Graph窗口的Time line, 对每个载荷步的接触压力进行后处理如预料, LS1上的无摩擦界面的压力为零. 由于热微分膨胀LS2的压力斜坡增长到 50Mpa. LS3的软化管压力降回到零.,载荷步1,载荷步2,载荷步3,作业 4A: 接触界面处理,每个载荷步的接触渗透和间隙的后处理特别注意, LS3末端的最大间隙 (gap =0.049176). 为阻止渗漏这个界面必须保持闭合.,作业 4A: 接触界面处理,回到 Connections , 高亮显示 Frictionless- Housing To Nozzle tip 接触区域在 Details窗口, 设置 Offset 为0.050mm,这将使所有接触探测点经数学调整到目标表面, 建立接触配合,作业 4A: 接触界面处理,使用 Contact Tool 校正 Contact Tool 中初始信息中已经设定的偏移右击 Generate Initial Contact Results注意: 现在报告闭合的无摩擦接触初始渗透为 4.8943e-2. 这是正确的吗? 在定义偏移 0.050 以前, 初始间隙为 1.0567e-3 (幻灯片12). 0.05 - 1.0567e-3 = 4.8943e-2因此, 已经引入了正确的偏移量再次求解,作业 4A: 接触界面处理,高亮显示 Solution Information 并切换 Solution Output 为 Force Convergence 接触偏移导致了更多的迭代, 但仍比较容易得收敛,作业 4A: 接触界面处理,接触压力后处理由于初始抵触, 集中在软化水道壁最大压力大约为 500Mpa，并在整个加载历史中保持.,作业 4A: 接触界面处理,注意放大接触区域, 在预期中抵触区域会出现小的间隙.这是预料中的，因为偏移是对接触探测点位置的刚性数学调整.这强调了对非常小的调整使用界面处理工具的重要性.,Rigid region,作业 4A: 接触界面处理,高亮显示Solution右击InsertProbeForce Reaction在 Details of “Force Reaction” 中设置.Location Method = Contact RegionContact Region = Frictionless- Housing To Nozzle