有限元基础理论课件 第7章 接触分析VIP免费

第7章接触问题7.1接触问题概述接触问题是高度非线性，需要很大的计算资源（主要是要求内存空间大）。采用接触分析的优点：较真实的模拟各零部件之间的联接关系（固定联接和运动副）缺点：计算占用资源大，计算时间长，计算不易收敛。如果接触模型不考虑摩擦,接触区域始终粘在一起,且对接触区域的应力分布无要求，并且分析是小挠度、小转动问题,那么可以用耦合或约束方程代替接触。使用耦合或约束方程的优点是分析还是线性的。在多数接触问题中接触区域是未知的，表面与表面会突然接触或突然不接触,这会导致接触刚度的突然变化。多数接触问题包括摩擦。摩擦是与路径有关的现象,这要求精确的加载历史.摩擦的响应还可能是杂乱的,使求解难以收敛.第7章接触问题7.2接触问题分类接触问题一般分为两类:刚体对柔体和柔体对柔体.刚体对柔体:一个或多个接触表面作为刚体(一个表面的刚度比另一个表面的刚度要高很多)。如热轧（1、2）问题。刚体表面柔体（变形体）第7章接触问题7.2接触问题分类柔体对柔体:两个或所有的接触体都可变形(所有表面刚度相差不多)。螺栓、法兰及运动副连接、冷轧（1、2）等是一个柔体对柔体接触的例子。第7章接触问题7.3接触单元(conta)与目标单元(targe)接触单元：节点-节点：接触的最终位置事先是知道的，不能提取接触应力.CONTAC12-2-DPoint-to-PointContactCONTAC52-3-DPoint-to-PointContactCONTA178-3-DNode-to-NodeContact节点-面：接触区域未知,并且允许大滑动，不能提取接触应力.CONTA175-2-D/3-DNode-to-SurfaceContactCONTAC48-2-DPoint-to-SurfaceContact（已不用）CONTAC49-3-DPoint-to-SurfaceContact（已不用）面-面：接触区域未知,并且允许大滑动，能提取接触应力（常用）CONTA171-2-D2-NodeSurface-to-SurfaceContactCONTA172-2-D3-NodeSurface-to-SurfaceContactCONTA173-3-D4-NodeSurface-to-SurfaceContactCONTA174-3-D8-NodeSurface-to-SurfaceContact目标单元：TARGE169-2-DTargetSegmentTARGE170-3-DTargetSegment第7章接触问题7.4接触分析步骤只有面-面接触单元上能提取接触应力接触面一般是柔性面（刚度较低的面），目标面一般是刚度较大。接触面和目标面合称“接触对”，通过相同的单元实常数来识别和定义“接触对”。（1）面-面（刚-柔）接触分析步骤：建立模型，将柔体划分网格（刚体不划分）；定义刚性目标面（可同时定义pilot);定义柔性接触面；设置接触单元的实常数；设置边界条件；设置求解选项和载荷步（非必须）；求解；查看结果。刚-柔接触分析例题与步骤第7章接触问题7.4接触分析步骤（续）面-面（柔-柔）接触分析步骤：建立模型，划分网格（全部划分）；定义刚性目标面（也变形，只不过刚度较大或形状简单点）；定义柔性接触面；设置接触单元的实常数；设置边界条件；设置求解选项和载荷步（非必须）；求解；查看结果。柔-柔接触分析例题与步骤