发布日期:2025-12-15 00:40 点击次数:114
本案例中介绍在ANSYS Workbench中进行壳-壳接触计算,通过接触面的调整、时间步的控制、法向刚度的设定,提升计算的收敛性。
分析流程导入几何模型,包含一个弹簧板和平板,都是使用壳单元模型。给平板一个水平位移载荷,则平板与弹簧板接触,同时弹簧板存在自接触。
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设定弹簧板与平板的接触关系,这里使用无摩擦接触。
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弹簧板自身的接触。
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网格划分完成。
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弹簧板底部固定约束。
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平板设定一个沿着-X方向的位移约束,位移为15mm。
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给这个接触非线性计算设定时间步,提升收敛性,开启大变形。
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通过计算,发现平板与弹簧板的接触关系并没有成功,平板穿透到了弹簧板。
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为了使壳-壳接触正常工作,接触面法线必须面向目标面的法线方向。这是由于壳单元中有顶面和底面之分,在本计算的接触对中,接触面位于目标面另外一侧,法线背离目标面,需要对其进行调整。在Contact Shell Face与Target Shell Face中都选择Top。
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调整之后进行计算,发现接触已经实现,但是计算并没有完成收敛。
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我们可以去调整接触对中的法相刚度系数,减小接触刚度因子,这将减小在接触表面处产生的计算力,从而来减小不平衡性。
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调整计算后发现,计算已经能够收敛。但可以看到平板与弹簧版还存在渗透现象,这是因为默认情况下,壳单元的接触检测点位于壳的中面。
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仍然是在接触对中,将Shell Thickness Effect设定为Yes,考虑壳单元的厚度。
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计算之后,可以发现壳单元厚度已经被考虑,实现了正常的壳-壳接触。
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