ansys workbench接触分析习题

）间的球形界面的压力形貌。

上机实验报告:

软件版本：ANSYS workbench 19.2

1.主要分析过程及注意事项

分析过程：

●打开workbench，从左侧的“analysis system”中拖入“static structural”到中间空白区域

●由于材料已经是默认的结构钢，所以我们不用修改，但是单位和它的显示模式我们要改

成像下图中的(Tonne,mm,…)和“display values in project units”。

●在geometry中导入“ball-socket.x_t ”之前，先在右边的属性栏里，找到analysis type，

将3D改为2D，改完之后再导入“ball-socket.x_t ”。

●双击model进去“mechanical”，选中Geometry，在Definition中把2D Behavior改为

Axisymmetric。同时检查工作单位制是否是Metric (mm,kg,N,s,mV,mA)

●选中“contacts”，插入“Frictional”

Frictional Coefficient设为0.4，behavior改为auto asymmetric（自动非对称），formulation改为augmented lagrange（后面的试验结果表明，formulation设为program controlled，结果都一样）

●在analysis setting里把Large Deflection改为ON

●鼠标选中mesh，我们可以在下面的element size 改变网格大小，本上机实验中会分别试验

1.0mm和0.5mm，修改完后右键generate mesh可观看效果

●选中static structural，插入fixed support ，选中socket的上边线，并apply，然后在插入loads

里的force，这时选择ball的下边线，并apply，在define by里选择component，并在y方向上输入-1000。

●选中solution，插入deformation total，还有它下面的strain – equivalent(von mise) 和stress –

equivalent(von mise)

●依然选中solution，这次插入contact tool

因为前面我们将behavior设为auto symmetric，所以这里contact side最好设为both，因为在自

动非对称行为中，软件会智能调换你前面设的contact面和target面，所以在计算结果里最好把两个面都显示出来，但最终的结果只属于接触面。

●左击选中Contact Tool，右击> Insert > Pressure和Penetration。最后，。

●注意事项：

A.本人在自己的电脑上往geometry导入ball-socket.x_t 后，试着双击打开model，结果跳出

右图这个错误窗口，

解决方法：

右击geometry进入new designmodeler geometry，接着：file – import external source geometry，导入之后再点击generate，问题解决。

B.关于contacts formulation的选择：

C.对称与非对称：

D.对称行为，能分别计算出接触面和目标面的结果，但得去contact tool分别单独设置

contact side，选择both的话只会显示目标面的结果（本结论适用于ansys 19.2）。

E.非对称性为，只有接触面上的结果，目标面上的结果为零。

F.经过本人试验，你在里，

不管是把“球设为contact，窝设为target”还是“球设为target，窝设为contact”

又或是“把behavior设成program controlled，把formulation 也设成program controlled”

还是“把behavior设成auto Asymmetric ，把formulation 也设成Augmented Lagrange”

它们三的计算结果都一样，比如，pressure都是9.9126Mpa！

这么做的好处是你万一不知道“球设为contact，窝设为target”还是“球设为target，窝设为contact”哪个好，你把behavior设成program controlled或者auto Asymmetric，软件会自动帮你选择最佳的方案，当然你需要在contact tool里把contact side设为both。

实验结果表明，软件把窝设成了contact面，把球设成了target面。

在内部互换！

2、用总体单元尺寸分别为1.0和0.5mm划分网格，绘出划分网格后的有限元模型图。

A.这是用1.0mm的单元尺寸划分的网格：

B.这是用0.5mm的单元尺寸划分的网格：

3、分别绘出两种网格划分方式下结构的von-Mises应力云图及位移云图，并在云图上标示出最大值所发生的位置；用contact tool绘出两种网格划分方式下接触面的接触状态，接触压力以及接触渗透云图。

①0.5mm，von-Mises应力云图

②1.0mm，von-Mises应力云图

③0.5mm，位移云图

④1.0mm，位移云图

为了直观地感受零件间的相对位移，我们可以通过auto scale来放大微小的位移。

⑤0.5mm，接触状态云图

⑥1.0mm，接触状态云图