讨论：ANSYS中过盈接触的设置分析

djh713

在做一曲轴的分析，涉及到了过盈的问题（连杆轴颈与曲柄臂间为过盈配合），遇到一些问题，希望能得到大家的帮助。
过盈的实现可通过两种方式：

  一种是通过加温度载荷，在材料属性中设置温度膨胀系数（即过盈量），然后对轴面上与孔接触的节点加温度为1的载荷。
  遇到的问题，这样处理后分析时总是提示约束不够，我施加的约束是约束轴一端的轴向位移，对轴承表面全约束（轴和轴承间建立接触对）。

   第二种是通过设置接触对，然后对连杆轴颈与曲柄臂间的接触对实常数设置中通过CNOF设置过盈量。
   遇到问题是在实常数中接触刚度FKN的设置，若按默认值，则计算应力结果特别大，达两千多MPa，只有降到0.0001时，结果才感觉合理，但这个值是不对的。不知该如何解决。


    希望大家发表一下建议。提提看法。期待中。
    如果能完整做完这个分析，我会与大家分享。

djh713

为什么就没人谈一下呢，这样即使做出来也没有拿出来共享的热情了:@o

不过，我还是做出来了:victory:

mzq001

过盈量是不是在建几何模型时考虑

djh713

建模时考虑也可以，但 我觉得一批产品轴与轴孔的过盈并不是一个定值，而应有个范围，所以还是按基本尺寸建模，然后调整过盈量好一些吧。

xsrose376

请问楼上的你最后是如何解决的?

rodge

您的第一种方法能够实现过盈接触问题吗？
通过设置温度为1能反应问题的实际过盈量吗？
还有，你处理该问题时，建模中是否考虑了过盈呢，还是按实际尺寸的？

djh713

关于用温度载荷模拟，这种方法是在一个论坛时看到的，温度设为1时，通过与温度膨胀系数相乘不就是过盈量吗。我试着做了，建模时不考虑过盈，但结果并不理想，应力分布感觉不合理。
我最终是用接触的方法做的，在建模时没有考虑过盈，通过设置CNOF设置过盈量。
现在有一个问题，就是接触刚度因子怎么确定，多大为合适呢？帮助中提到范围为0.01～1，但取不同的值时，对应力结果影响很大。rodge可否指教？

ibanez

我的经验是直接建立接触 然后在接触中设置逐步消除过盈  设置比较多的载荷布 如果过硬不是特别大 一般都能得到理想结果

xsrose376

请问楼上的怎么”设置初步消除过盈“？

shiyangheni123

你说约束不足，我想是因为曲轴要用到自由度约束。

Rainyboy

这么早的帖子了……
过盈的话，没有试过【CNOF设置过盈】的方法，倒是直接画出几何体的尺寸这个方法屡试不爽，最早是在史亚杰和叶先磊的书《ANSYS工程分析软件应用实例》第八章上看到的，APDL我贴在后面吧，感觉接触问题挺难的，有些参数的设置基本上只有靠试……

1. /TITLE,Analysis of a Axis Contacting a hole in a Disc ！定义标题
   
2. /PREP7
   
3. !*
   
4. ET,1,SOLID185 ！定义单元类型
   
5. !*
   
6. MP,EX,1,2.1E5 ！定义材料属性
   
7. MP,PRXY,1,0.3
   
8. !*
   
9. CYL4,0,0,34,0,100,90,25 ！创建四分之一圆环
   
10. CYL4,0,0,25,0,35,90,150
    
11. VGEN, ,2, , , , ,-10, , ,1 ！移动轴
    
12. !*
    
13. LESIZE,17, , ,15, , , , ,1 ！定义线的分网尺寸
    
14. LESIZE,19, , ,15, , , , ,1
    
15. !*
    
16. LESIZE,18, , ,2, , , , ,1
    
17. LESIZE,20, , ,2, , , , ,1
    
18. !*
    
19. LESIZE,22, , ,20, , , , ,1
    
20. !*
    
21. LESIZE,5, , ,10, , , , ,1
    
22. LESIZE,7, , ,10, , , , ,1
    
23. !*
    
24. LESIZE,6, , ,8, , , , ,1
    
25. LESIZE,8, , ,8, , , , ,1
    
26. !*
    
27. LESIZE,10, , ,3, , , , ,1
    
28. !*
    
29. VSWEEP,ALL ！用扫掠方式对创建的体进行网格划分
    
30. !*
    
31. /COM, CONTACT PAIR CREATION - START
    
32. MP,MU,1,0.2 ！定义接触摩擦系数
    
33. MAT,1
    
34. R,3 ！定义接触实常数
    
35. REAL,3
    
36. ET,2,170 ！定义接触单元类型
    
37. ET,3,174
    
38. R,3,,,0.1,0.1,,
    
39. NROPT,UNSYM
    
40. !* Generate the target surface 下面创建目标面
    
41. ASEL,S,,,4
    
42. CM,_TARGET,AREA
    
43. TYPE,2
    
44. NSLA,S,1
    
45. ESLN,S,0
    
46. ESURF,ALL
    
47. !* Generate the contact surface 下面创建接触面
    
48. ASEL,S,,,9
    
49. CM,_CONTACT,AREA
    
50. TYPE,3
    
51. NSLA,S,1
    
52. ESLN,S,0
    
53. ESURF,ALL
    
54. CMDEL,_TARGET
    
55. CMDEL,_CONTACT
    
56. ALLSEL,ALL
    
57. EPLOT
    
58. FINISH
    
59. !*
    
60. /SOLU 进入求解器
    
61. DA,5,SYMM ！定义面的对称位移边条
    
62. DA,6,SYMM
    
63. DA,11,SYMM
    
64. DA,12,SYMM
    
65. DA,3,ALL, ！定义面的位移约束条件
    
66. !*
    
67. ANTYPE,0 ！指定分析类型为静力分析
    
68. NLGEOM,1 ！考虑大变形影响
    
69. AUTOTS,0
    
70. TIME,100
    
71. SOLVE ！求解第一载荷步
    
72. !*
    
73. NSUBST,150,10000,10
    
74. OUTRES,ALL,ALL
    
75. AUTOTS,1
    
76. TIME,250
    
77. NSEL,S,LOC,Z,140 ！选定轴向坐标为140的所有节点
    
78. D,ALL,UZ,40
    
79. ALLSEL,ALL
    
80. SOLVE ！求解第二载荷步
    
81. !*
    
82. /EXPAND,4,POLAR,HALF,,90 ！进行模型扩展
    
83. /REPLOT
    
84. !*
    
85. /POST1 ！进入同样后处理器
    
86. SET,1,LAST,1, ！指定查看的载荷步
    
87. PLNSOL,S,EQV,0,1 ！查看等效应力的云图
    
88. !*
    
89. SET, , ,1, ,120, ,
    
90. ESEL,S,ENAME,,174
    
91. EPLOT
    
92. PLNSOL,CONT,PRES,0,1
    
93. !*
    
94. PLNS,S,EQV
    
95. ANDATA,0.5, ,1,0,0,1,1,1 ！查看动画显示
    
96. !*
    
97. /POST26
    
98. !*
    
99. RFORCE,2,925,F,Z, FZ_2 ！定义约束反力变量
    
100. PLVAR,2, ！绘制变量－时间曲线
     
101. FINISH

复制代码

tyrone1225

学习一下

Chelsea

过盈配合问题下面的资料有比较完整的说明

su30mkk

回复 13 # Chelsea 的帖子

资料下起后，怎么打开时提示文件破坏啊

Rainyboy

回复 13 # Chelsea 的帖子

这个PDF的作者所批评的正是我贴出的那段APDL，那段APDL来自我所在的教研室的前辈师兄，还出了书，他的书在我们教研室被奉为经典，如果有错的话真是后果有点严重……看来我得仔细看看了……谢谢分享！