弹簧卡子接触问题.doc

文档介绍：(二):弹簧卡子接触问题的有限元求解一、实验目的1、巩固ansys软件的使用。2、了解ansys软件中针对接触问题的分析流程,掌握实际接触问题分析的解决方法。二、实验设备和工具1、Ansys分析软件。2、计算机若干三、弹簧卡子接触问题简介将对一个弹簧卡子进行接触分析,计算将卡头压进卡座和拉出卡座所需要的力。此问题属于需要输入厚度的平面应力问题,卡头和卡座的底板被认为是刚性的,因此在建模时不以考虑。由于模型和载荷都是对称的,因此可用模型的右半部来进行计算。求解通过二个载荷步实现。情况如下图所示。四、分析步骤步骤一:建立计算所需要的模型。在这一步中,建立计算分析所需要的模型,包括定义单元类型,划分网格,给定边界条件。并将数据库文件保存为“”。在此,对这一步的过程不作详细叙述。步骤二:恢复数据库文件“”选择菜单路径UtilityMenu>File>Resumefrom步骤三:定义接触单元的材料特性。1、选择菜单路径MainMenu>Preprocessor>MatersalProps>-Constant-Isotropic. IsotropicMatersalProperties(各向同性材料性质)对话框出现。2、指定材料号为3,单击OK。另一个IsotropicMaterialProperties对话框出现。3、对摩擦系数(MU) 。4、单击OK。步骤四:定义接触单元的实常数。1、选择菜单路径MainMenu>Preprocessor>RealConstants。实常数对话框出现。.2、单击“Add”,下一级对话框出现。3、移动滚动条,使之指向“CONTAC48”,然后单击“OK”。出现下一级对话框。 4、在实常数号的输入框中键入3,在法向刚度的输入框中键入6e3,然后单击“Apply”。5、在实常数号的输入框中键入4,在法向刚度的输入框中键入6e3。6、单击OK。步骤五:为了建立接触单元创建四个结点组元。1、将线号为9和17的线上的结点定义成组元“snapins”2、将线号为3的线上的结点定义成组元“snapprg”3、将线号为8的线上的结点定义成组元“pullins”4、将线号为2的线上的结点定义成组元“pullprg”步骤五:建立接触单元。1、设置适当的单元类型,材料号和实常数号。2、在插入时接触的两个面之间生成对称接触单元。3、为了在拉出时接触的两个面之间生成接触单元,将实常数号变为4。4、在拉出时接触的两个面之间生成对称接触单元。步骤六:进入求解器选择菜单路径MainMenu>Solution。步骤七:打开预测器,设置输出控制。1、选择菜单路径Mainmenu>solution-LoadSetOpts-Nonlinear>Predictor。2、将predictor的状态设置为“ON”。3、选择菜单路径MainMenu>Solution>-LoadStepOptions-OutputCtrls>      DB/(对数据库和 结果文件写入的控制)对话框出现。4、单击“Everysubstep”且选中它。步骤八:设置载荷步选项。1、选择菜单路径MainMenu>Solution>-LoadStepOptions- Time/Frequenc>time&Substep。Time&SubstepOption(时间和 时间步选项)对话框出现。2、对Numberofsubsteps(子步数)键入10。3、单击automatictimesteppingoption(自动时间步长选项)使之为ON,然后单击OK。4、将最大的子步数设置为100,将最小的子步数设置为5。步骤九:加载。给Y=60的所有结点施加一UY=-30的位移。步骤十:求解。1、选择菜单路径MainMenu>Solution>-Solve-CurrentLS。2、检阅状态窗口中的信息然后单击close。3、单击SolveCurrentLoadStep(求解当前载荷步)对话框中的OK开始求解。步骤十一:对第二个载荷步加载。1、给Y=60的所有结点施加一UY=-27的位移。即以第一个载荷步的计算结果为基础,将卡头上拉3个单位。2、激活线性搜索。步骤十二:求解第二个载荷步。1、选择菜单路径MainMenu>Solution>-Solve-CurrentLS。2、检阅状态窗口中的信息然后单击close。3、单击SolveCurrentLoadStep(求解当前载荷步)对话框中的OK开始求解。4、在“LSNUM”的输入框中键入4步骤十四:进行后处理。在这一步中,可以进行所