卡头压进卡座和拉出卡座接触分析

卡头压进卡座和拉出卡座接触分析一、问题和条件：EX=2.8e3 (杨氏模量）NUXY=0.3（泊松比）二、进入ANSYS界面单击开始→程序→ansys8.0→configure ANSYS product然后在File Management中定义Working Directory（工作路径）如：class定义Job Name（工作文件名）。

如：contact三、定义单元及材料1 定义单元类型运行主菜单Preprocessor → Element Type → Add/Edit/Delete (新建/编辑/删除单元类型)命令，接着在对话框中单击“Add”按钮新建单元类型。

弹出单元类型库Library of Element Type对话框，在左侧列表中选择Structural Solid,右侧列表中选择Quad 4node 42,单击Apply按钮，再在左侧列表中选择Structural Solid,右侧列表中选择Quad 4node 42,单击OK按钮确定。

返回到Element Type列表框，选中Type 1 PLANE42，单击Options按钮。

弹出PLANE42 element type options对话框，对应的Element Behavior K3选择Plane strs w/thk,单击OK按钮。

返回到Element Type列表框，选中Type 2 PLANE42，单击Options按钮。

弹出PLANE42 element type options对话框，对应的Element Behavior K3选择Plane strs w/thk,单击OK按钮。

单击Element Type列表框中“Close”按钮关闭列表框。

2定义单元实常数运行主菜单Preprocessor → Real Constants → Add/Edit/Delete,弹出Real Constants对话框，单击Apply按钮，又弹出Element Type for Real Constants对话框，选中Type2 PLANE42，单击OK按钮，接着弹出Real Constants for PLANE42对话框。

在Thinkness THK后面的输入框中设单元厚度‘5，’单击OK按钮。

然后单击Real Constants对话框中“Close”按钮关闭对话框。

3定义材料特性运行主菜单Preprocessor → Material props→ Material Models (材料属性)命令。

弹出定义材料常熟的Define Material Model Behavior对话框,在其右侧依次选择 Structural → Linear → Elastic → Isotropic。

接着弹出Line Isotropic Properties for Material Mumber1对话框，在EX（杨氏弹性模量）后输入2.8e3，PPXY泊松比输入0.3。

在输入数值后，单击“OK”按钮完成。

完成材料属性的设置后，可在对话框右上方单击，关闭材料属性设置。

四、创建几何模型（1）创建卡座模型1 生成关键点运行主菜单Preprocessor → Modeling → Create → keypoints → In Active CS 生成节点于目前坐标系统命令。

接着在keypoint number 输入1，接着依照顺序输入第一点XYZ的坐标值为10,0,0，完成输入后单击“Apply”按钮生成第一点。

如上同理依次输入2 20,0,0 单击“Apply”按钮继续生成第二点。

3 15,18.5,0单击“Apply”按钮继续生成第三点4 10,20,0单击“Apply”按钮继续生成第四点5 12.5,30,0单击“Apply”按钮继续生成第五点6 20,30,0单击OK，并关闭该对话框2 生成线运行主菜单Preprocessor → Modeling → Create →Lines→Lines→In Active Coord,在图中分别拾取1、3两点，3、4两点，4、5两点，5、6两点，6、2两点和2、1两点，单击OK。

3 由线生成面运行主菜单Preprocessor → Modeling → Create →Areas→Arbitrary→By L ines，弹出拾取框，按顺时针方向拾取所有的直线，然后单击OK。

（2）创建卡头模型1 显示关键点和线的编号Utility Menu → PlotCtrls →Numbering,弹出对话框，在选项Keypoint Numbers后面，选中ON，在选项Line Numbers后面，选中ON，然后单击OK。

2 通过复制生成线运行主菜单Preprocessor → Modeling → Copy →Lines,弹出一个拾取框，拾取1，2，3号直线，单击拾取框的OK按钮，然后弹出Copy Lines对话框，采用默认值，单击OK。

3 生成关键点运行主菜单Preprocessor → Modeling → Create → keypoints → In Active CS 。

接着在keypoint number 输入11，接着依照顺序输入第一点XYZ的坐标值为5,0,0，完成输入后单击“Apply”按钮生成第一点。

如上同理依次输入12 5,30,0单击OK。

4 显示关键点Utility Menu → Plot →Keypoints→ Keypoints5 生成线运行主菜单Preprocessor → Modeling → Create →Lines→Lines→In Active Coord,在图中分别拾取7、11两点，11、12两点和12、10两点，单击OK。

6 显示所有直线Utility Menu → Plot →Line7 选择直线Utility Menu → Select→Entities ,弹出选择工具条，设置实体类型lines,选择方式Attached to,选择附属实体Areas，单击Unselect按钮，在全部实体中选择与面不相关的所有直线，单击OK。

8 显示所选择的直线Utility Menu → Plot →Line9 由线生成面运行主菜单Preprocessor → Modeling → Create →Areas→Arbitrary→By L ines，弹出拾取框，按顺时针方向拾取所有的直线，然后单击OK。

10 选择所有实体Utility Menu → Select→Everything11 关闭关键点和线的编号Utility Menu → PlotCtrls →Numbering,弹出对话框，在选项Keypoint Numbers后面，选中OFF，在选项Line Numbers后面，选中OFF，然后单击OK。

12 显示所有实体Utility Menu → Plot →Line13创建矩形运行主菜单Preprocessor → Modeling → Create →Areas→Rectangle→By Dimension，弹出对话框，对应X1,X2 X-Coordinates输入0，15，对应Y1,Y2 Y-Coordinates输入0，10，然后单击OK。

14 显示面Utility Menu → Plot →Areas15 用矩形剪切卡头面运行主菜单Preprocessor →Modeling →Operate →Booleans→Subtract→Areas,弹出拾取框，选取卡头面，单击OK。

然后再次弹出拾取框，选择矩形面，单击OK。

16 平移卡头运行主菜单Preprocessor → Modeling → Move →Modify→Areas→Areas,弹出拾取框，选取卡头面，单击OK。

弹出Move Areas对话框，对应DY Y-Offset in active CS输入30。

单击OK。

五、网格划分1 指定卡头属性运行主菜单Preprocessor →Meshing→Mesh Attributes→Picked Areas，弹出拾取框，选择卡头，单击OK。

弹出对话框，对应Element type number选择2PLANE42,单击OK。

2 设置单元大小运行主菜单Preprocessor →Meshing→Size Cntrls→ManualSize→Global →Size,弹出对话框，对应Element edge length输入3，单击OK。

3 对面进行网格划分运行主菜单Preprocessor →Meshing→Mesh→Areas→Free，弹出拾取框，单击Pick All4 显示单元Utility Menu → Plot →Elements五、施加约束运行主菜单Solution →Define Loads→Apply →Structural →Displacement → On Nodes 施加位移在节点上命令。

弹出拾取对话框，单击拾取框上的选择方式Box，选择卡座底下所有节点，单击Apply。

接着弹出对话框，在DOFs to be constrained右面的框里选中All DOF (全部自由度)，单击Apply。

然后单击拾取框上的选择方式Box，选择卡头顶上的所有节点，单击Apply。

接着弹出对话框，在DOFs to be constrained右面的框里选中UY，单击Apply。

弹出拾取框，选择卡头顶上左角点，单击Apply。

接着弹出对话框，在DOFs to be constrained右面的框里选中UX，单击OK。

六、建立接触单元（1）定义接触单元及材料特性1 定义点－面接触单元运行主菜单Preprocessor → Element Type → Add/Edit/Delete (新建/编辑/删除单元类型)命令，接着在对话框中单击“Add”按钮新建单元类型。

在左侧列表中选择Contact,右侧列表中选择2Dpt-to-surf48,单击OK按钮确定。

返回到Element Type列表框，选中Type 3 CONTAC48,单击Options，弹出对话框，对应Type for friction选择Elastic coulomb,单击OK关闭该对话框，单击Close，关闭Element Type列表框。

2 定义摩擦系数运行主菜单Preprocessor → Material props→ Material Models，单击Material Models Defined窗口的菜单File→New model,弹出Define Material ID对话框，采用默认值2，单击OK。

在Material Models Defined窗口左侧列表选中Material Models Number 2，然后双击Structural→Friction Coefficient，在随后出现的对话框中，对应的MU输入摩擦系数0.2。