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ANSYS Workbench装配体接触非线性计算

4月前浏览7471

本文摘要(由AI生成):

本文研究了弹性球体的接触问题,以结构钢为材料,采用平面应变模型进行计算。通过理论计算和有限元软件分析,得到最大接触压力的理论值和计算值,二者基本一致,验证了赫兹接触理论的正确性。在软件计算设置中,需要注意建立分析系统、设置分型类型、导入计算模型、设置接触、网格控制和求解控制等要点。本文的研究结果有助于深入理解弹性球体接触问题,并为实际工程应用提供了参考。


引言:1881年,赫兹(hertz,H.R)首先研究了弹性球体的接触问题,赫兹认为接触区域(半径为a的圆)的压力与接触区域半球面的纵坐标成正比。根据这一假设和球体变形分析,可以确定接触压力分布函数和接触区域。

1.问题描述

材料:结构钢,上面圆半径0.08m,下半圆半径0.1m,计算模型为平面应变模型,摩擦系数为0.1。

2.理论计算结果


计算条件:材料为结构钢;平面应变,F=500N,R1=0.08m
R2=0.1m,则得
最大接触压力=1.9827e+07Pa

3.软件计算设置要点

3.1 建立分析系统



3.2 设置分型类型为2D


3.3导入计算模型


3.4设置分型类型为平面应变



3.5 设置接触


3.6 网格控制


3.7 求解控制


图 分析设置细节面板

图 定义对称约束

图 定义上部顶点载荷

图 定义下部顶点载荷

3.8 计算结果

图 接触压力云图


如图所示,接触压力云图,给出的有限元计算结果为1.95E7Pa,这个结果与理论计算1.9827e7Pa相对误差在1.9%,二者基本一致。


图 等效应力云图

Workbench结构基础通用科普
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首次发布时间:2020-07-15
最近编辑:4月前
张老师
硕士 | CAE工程师 签名征集中
获赞 1158粉丝 21606文章 188课程 68
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未登录
5条评论
Halo
class
3年前
接触刚度因子是如何计算的呢,能否告诉下,谢谢
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观海听涛
淡泊明志,宁静致远
3年前
学习了
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  项~
弱水三千,可着一瓢饮
3年前
很详细
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仿真秀0724181250
签名征集中
4年前
学习学习
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张工竑
只是个普通职员
4年前
哈哈
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