DS接触非线性分析实例

DS接触非线性分析实例目标

目标：本次作业的目的是为了研究下图所示的管夹具装配体的力学行为。特别的，我们希望确定铜管当夹具夹紧时的破坏应力和变形。假设管的材料为铜合金，其余零件材料为钢。正常工作时夹力为1000N.假设夹具和铜管间的摩擦系数为0.4.其它接触区域为绑定或无分离接触。如图所示起始页从起始页启动DS.选择“Geometry>FromFile...“打开文件“Pipe_clamp.x_t”.当WorkbenchSimulation启动后,点击右上角‘X’关闭向导菜单.前处理改变工作单位为公制mm.“Units>Metric(mm,kg,MPa,C,s)”从材料库中插入材料“CopperAlloy”.选择几何分支中弹“Part2”(铜管).选择“Material”和“Import…”.1.2.3.前处理选择“CopperAlloy”材料.4.前处理打开“Contact”分支使用shift键选择所有的接触定义.在详细窗口中改公式(Formulation)为“AugmentedLagrange.5.6.前处理选择第一个接触分支.这是铜管和夹具接触定义.在详细窗口中改类型(Type)为“Frictional”.输入摩擦系数“FrictionCoefficient”为0.4.7.8.9.前处理选择第二个接触分支，这是定义螺杆和夹具孔的接触.从详细窗口中改类型(Type)为“NoSeparation”.剩下的两个接触区域为默认的绑定接触10.11.前处理沿铜管轴线建立局部坐标系。我们会在后处理中用到局部坐标系.选择Model分支.“RMB>Insert>CoordinateSystems”.注意结果是新的“CoordinateSystems”分支出现在结构树中，“GlobalCoordinateSystem”自动的加入到这个分支中.12.13.前处理点亮Coordinatesystem分支:选择圆柱的内表面.“RMB>Insert>CoordinateSystem”.14.15.前处理在详细窗口中改“Type”为“Cylindrical”.点击“ZDirection”域，改变系统的方位.选择铜管内表面.点击“Apply”16.17.18.19.环境(Environment)选择环境分支.选择铜管一端面.RMB>Insert>FixedSupport.20.21.22.环境(Environment)选择螺栓柱面.“RMB>Insert>“Bolt”在螺栓预紧力的详细窗口中输入“Preload”值为1000.23.25.求解设置选择求解分支.RMB>Insert>Stress>Equivalent(vonMises).RMB>Insert>Deformation>Total.27.28.26.求解转换到“Body”选择模式选择铜管.30.29.求解设置“RMB>Insert>Deformation>Directional”.在“DirectionalDeformation”的详细窗口中改变到“CoordinateSystem”.注意，在建立局部坐标系时，我们使用了默认名“CoordinateSystem”.我们可以很容易地取一个有明确意义的名字.31.32.求解设置转换到”face“选择模式.选择铜管外表面.“RMB>Insert>ContactTool>“Pressure”.重复34和35步插入接触“FrictionalStress”.求解33.34.求解注意本次作业求解根据不同的机器会耗时几分钟或更长.摩擦接触激活需要平衡迭代的非线性求解.求解过程可以通过插入“SolutionInformation”来观察.使用螺栓预紧力造成两次求解。第一次求解施加预紧载荷然后锁定。第二次求解施加其余载荷.结果为了确保“WeakSpring”不是由於刚体位移所造成的，需要选择Environment分支，检查弱弹簧反力.这里弱弹簧反力不超过e-5,可以忽略不计结果绘制整个装配体的整体变形(TotalDeformation)对我们的分析目标不会有多大帮助(研究铜管的状态)我们在”Solution”分支中插入的“scoped”结果将会更有指导意义.结果选择和绘制结果“DirectionalDeformat