WorkBench接觸變形分析教程

1、WokBench是眾所周知的好東西，以下是自己琢磨的一個小應(yīng)用，肯定有不對的地方，歡迎指出，便于大家共同提高。問題描述這是一個塑料小卡扣的例子，主要想使用 WorkBench 了解在使用中，塑料件的變形是否足夠。模型是用 ProE制作的，為了簡化，只切取了關(guān)于變形的部分，如下圖：其中藍(lán)色的部分是活動的，只有一個方向的運(yùn)動，紅色的部分是固定的。 大體的尺寸如下，單位是毫米：90.00進(jìn)入 WorkBench本人使用的是 ProE/WF3.0，直接通過菜單上的 WorkBenek即可進(jìn)入 WorkBench 了。接下來，按照圖中的 1、2、3操作：PaNSTS Workbench ANSYS lu

2、l 1 iphyni cslCAD Geoaetry TasksNaneFile帥 Nev geometryn - “0 New simulationProceed to Advanced MeshingDefault CeoiLetry Options0Solid bodiesQSurface hadies 0Linff bodies HFaranetersAttributesNamed selectionsEP DSEf SDFEAjDDII0 N3laterial uropertles* fronProeF0RAWSYS3U fromPrc-e. bdb7 : -Jvlo zV- :Cj

3、；VJctloXidiot cy ： Model 2 二同 ModelStatic Structural 9 ?il.esfromProe ds dbfrojnFroe dsdbAdvanced Ceoaelrv Defaults 卜材料設(shè)置之后進(jìn)入Simulation界面。第一個事情是設(shè)置材質(zhì)，考慮到藍(lán)色部件沒有必要考察變形，因此將它設(shè)置為默認(rèn)的 結(jié)構(gòu)鋼。紅色部件可以直接選個聚乙烯的材料，如果今后有了明確的材質(zhì)信息，可以 再更改。ANSYS Horkbcnch ANSTS lulliphysics鼠 fromFroe Froject froFroe Simulation x d d AI d

4、File Edit View Units Tools Help噌心譬EGeomeiry Geometry T Point Hass 蜃Outline for fromFroefi| Project 喇 Model-握 GeometryFORANSYS39蟲血 FOWJSYS24O+ Connections1+ 禺 Mesh+ vQ Static StructuralDetails of 盹尺刪刃239廠Graphics Properties+l-DefiaitiauNanlinear Material EffectsS impressedMaterialStiffness BehaviorNo

5、-PolyethyleneFlesibleYesBounding BoxProperties Statistics接觸設(shè)在接觸(Connections )中，添加一個手動接觸區(qū)域 【4 froiProe Projed 曰 fromProe Simulation k File Edit Vlev Units Tools Help,3 Q 0 晁岡Analysis Solve n-Connect Lons X. Cent act + Spot Teld E&dyCrfiund. * EodyBociy * (jEody VI ews Syncitllne for fromFroe宣Project1

6、-1刮lHDisable Transparency Spo-t Weld電)Copy Joint Spring9 Cl母AR他劇 Contact ToolJJ SoluUon Information：3Ib Renane Based on DefinitionYesSIidei0.Model用 Geometry 庖?guī)?Frit止右卄 $ Create Autoratlc Contact Static V Create Automatic JoinisiConneGJlanuial Contact RegionDetails of tfConr RenaneGenerate Contact Ci

7、i IodateTl a*1 a F41 hs&注意：在模型中，藍(lán)色和紅色部件的距離要控制好（這是由ProE中，模型裝配關(guān)系決定的），如果太近，軟件將自動計算出一個接觸區(qū)域，但對于這個例子，還需要手 動擴(kuò)大接觸區(qū)域。如果距離太遠(yuǎn)，在手動設(shè)置Pin ball類型的接觸區(qū)域時，Pi nball的半徑要設(shè)得很大，可能導(dǎo)致無法計算。請參考上面的尺寸圖紙調(diào)節(jié)兩個部件之間的距 離。之后，設(shè)置接觸面（2、3）：需要將兩個部件在運(yùn)動過程中，會接觸的地方一一標(biāo)出, 千萬不要加無用的面。將Pin ball Region設(shè)置為Radius方式（4）,并將Radius設(shè)置一個合適的值（5），本例 設(shè)置了 3毫米（如圖

8、，會形成一個藍(lán)色的大圓球），求解的時候軟件會使用這個 Pin Ball 自動探測接觸。還需要將接觸方式設(shè)置為無摩擦的（6）。最后將接觸面計算方式設(shè)置為Adjust To Touch（7）。也可以嘗試其他的方式，不過對于這個僅研究紅色部件變形的例子就無所謂了。iroiPtoe Praject: |7fraiFrce Slaulat ion k |FUe Edit Tin Hni(S Tls Eelp J J M 總岡 SjMw Analysis J Sol T 隼 1；囤因宣CsMinectlc-ns XCwitict * X.Veld 辜RocAGround * 魁目ody UIev Sync

9、. Viers 障 iOwtling fortt Projcl：id SA ModHtt 屮4| $?qniiebt CqmscQprEA FnzBqrte - ACfiJ#fiS Tp FdftANSr (4扌卿Mesh+ Ftrink :IniKlLrdl血gg FriEicnl上沙二FQj：煩別咒旳，處空 Jk-thDd Can.tKt Tujtt Contact BwiieiFi&eaitrTy ? Faces 干 F apeDm*F a n 1 i do加.Sedpt KudiFxicl inn 1-nxIknuiLSyutrxlc; 3kiSiippIiSSrfJidTuictdF

10、annal-iticaBirm fenaltyIn.tw*f-acB TaEBtiwm Idjur +& Tmich t ShrwaL StaffnMsFlnp-v Citr&ll?dHwesi.1 C-DndurtumFlhbriiLl XvIluJ-Tim Step巧 iijj Contmllad jf 垣認(rèn)亠A *003 C4d0.AW5.14:1bmondiTTA.h.Frint Pevi 訓(xùn)hEupcjrt FTevicT關(guān)于單元格WorkBench中可以不自行劃分單元格（在解算的時候，如果沒有手動的設(shè)置，軟件就 會先自動劃分），軟件幫你自動產(chǎn)生。如果你的其他設(shè)置正確，即便是這個自動

11、的值 也能很精確了。添加分析這個分析用靜力學(xué)就可以了（1 ）。之后要設(shè)置 Analysis Setting （ 2 ）。將 Nuber Of Step 設(shè)置為 2（ 3 ）。1）藍(lán)色部件在運(yùn)動的過程中，先壓迫紅色部件，再逐漸松開，因此必須將這個過程至少分解為至少兩個階段（階段指“Step”。2）對于一個階段而言， Ansys求解時，會先考察它的開始和結(jié)束兩個點(diǎn)的狀態(tài)。 因此如果將本例設(shè)置為一個階段，藍(lán)色部件在開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，都不會對紅色部件有 任何作用，因此求解的結(jié)果是中間過程也沒有任何相互作用了。3）而劃分為兩個階段，前期作用力由小變大，求解器才能求出這期間的相互作用， 對后一階段也是如此。

12、4）進(jìn)而，如果在某一階段中， 作用力變化曲線有拐點(diǎn)， 則可以從這個點(diǎn)劃分出新 的階段。讓Ansys在一個單調(diào)變化的力里面求解是一件愉快的事情。utline for fromFroelai Project -畫 Model+Geometry+ 用 ConnectionsI申Mesh-啟Static Structural為心 Fixed Support：2 Displacement+1# solutionAnalysis SettrigsDetails of *Analysis Settings早-Step ControlsRumber Of Step52 *Current Step Number

13、1.Sup End Time1. sAuto Time SteppingProgram ControlledSaIver Conti&1sSolver TypeProgjani ControlledWeak SpringsProgr：am CGntrolledLarge DeflectionOnInertia ReliefOff-MQnliueU CoDtXiDls+Output ContiolstAnalysis Data lanagftBeat+Visibility之后設(shè)置固定面，如圖:誡 rrtwFrce PrJecjjFile Edit Ties Units Tfl&le Help J

14、 7 *1 處制 Bls- Analyaia，7Solve 事岫勇X 嗜忖豐I I曲S盤越a Q髯廠二Environs entInert! a L T 筑 Loa.蘭 T Supports T CeticntlcnE 千 號 CFI Ladc 丁 fcfut|,5nr for Bfr#FTCJCfM PrajettE 0 Mmid+ ”呀敘Eelry + CcmecboneFl led Suppsrt tike： a. s 200T-B-10 14:58KJF1 zed Surpcrt-啟 Sbatk Siructural鬲 ArutysSSiHr何出問抽1A Displacement 雖 S

15、ohJtkMi|Ffagdryp*FLH*d Stipjiija：!JUPPE BtJwdSc-】航沾1e ：吐Phed陰軒上t-ScopeScapnif Betlixid. GMtetiry Se-lectiaaGeoiifitEy3 F-uaj-Defisit io-a卷 Conrtecoons魴 Mesh=1 Static StructuralAnalysis Settings A Fixed Support 思 Displace ment 卜魚| Solutionof Fixed Support之后設(shè)置運(yùn)動+揷 GeometTY hid 丿SbGxnwtonsBStatic StnjKturiil 於、商侶淬 Sellings 何 Fteed Support CWfecmSrtt ffi 劇 SolutiQnstalls if DisplaciiLetit卒SciipnScotLEif ItthodG0M-iyi F*Ci n.Pq-f UlitiCDDefitx- ByCcocpanAh.tjTypePiFPlacijBijatX C -:C：c