ANSYS非线性接触问题分析汇总.pdf

ANSYS 分线性接触问题分析汇总 接触非线性是一门复杂的学科，ANSYS 关于计算非线性接触的设置选项多只 又多，很多人摸不到头脑，本文就基于ANSYS 模拟过的几个接触实例，研究了相 关设置选项对接触结果的影响。 实例1：橡胶密封圈配合接触研究—非线性求解设置对结果的影响 密封圈配合模型简图见图 1，左右两端为刚体，中间圆部分为橡胶密封圈， 将刚体2 沿刚体1 方面移动，从而实现橡胶圈密封作用，采用 plane182 单元， 设置轴对称行为，建立橡胶密封圈与刚体接触模型，见图2 。 刚体1 密封圈 刚体2 图1 密封圈配合模型简图 图2 密封圈配合有限元模型图 接触对采用默认设置，摩擦系数取0.10 ，研究非线性求解器设置对收敛方面 的影响，大变形静态 （Large Displacement Static ）效应打开，自动时间步长 （Automatic time stepping ）打开，子步数 （Number of substeps ）设置为50，线 性有哪些信誉好的足球投注网站 （Line search）打开。 1 收敛准则对结果的影响 此实例收敛准则默认采用力收敛结合力矩收敛准则（基于L2 范数），收敛容 差 （Tolerance ）默认为0.001 ，工程上认为0.05 的收敛容差足够满足要求。 表1 收敛容差对计算结果的影响 收敛容差 最大应力/ MPa 报错与否？ 0.001 4.12364 报错 0.05 4.12785 报错 0.1 4.12996 报错 查看报错信息，见图3，表示单元过于扭曲，建议提高子步数或降低时间步 长，需要提高网格质量，也要考虑材料属性，接触对及约束方程的合理性，若在 第一步迭代就如此，需要预先执行单元形状检查。 图3 报错信息 橡胶密封圈配合Von Mises 应力云图见图4 。 图4 橡胶密封圈配合Von Mises 应力 2 子步数对结果的影响 此实例子步数设置为50、100、200、500，收敛容差（Tolerance ）默认为0.001 ， 研究子步数对收敛的影响。 表2 子步数对计算结果的影响 子步数 最大应力/ MPa 报错与否？ 50 4.12364 报错 100 4.12795 报错 200 4.12954 收敛 500 4.12377 收敛 1000 4.12218 收敛 由表2 可知，提高子步数对于ANSYS 非线