我们课程有赫兹接触案例,表明了仿真解和赫兹公式解可以达到高度一致,条件如下:
1)几何相对位置要精确;
2)接触模型选择拉格朗日(Normal Lagrange);
3)接触网格要足够细致;
有学员做如下创新,导致自己感到困惑:
1)施加位移载荷,提取反力;
2)施加力载荷,提取位移;
3)学员预期:这两个分析应该能对应起来,但结果差距很大,导致学员感到困惑。
今天我来解答这个困惑。
模型如下:
定义摩擦接触,接触模型选择拉格朗日法:
对刚球施加向下0.05mm的远程位移载荷,接触压力、接触反力、接触面位移如下:
现将远程位移载荷0.05mm改为力载荷5814.5N,接触压力、接触反力、接触面位移如下:
总结:如果由我来做,误差不大,总体算能对上。
将位移载荷改为力载荷后,如果接触设置维持不变,计算显示成功,但接触结果为0,即计算无效。
以上现象的解决办法为:将稳定阻尼因数设置一个较小值,本文设置为0.01,成功解决以上现象。
奥秘在于查看初始接触状态是接近打开(Near Open),该场景一般需要设置稳定阻尼因数。
解决接近打开的另一个办法是将界面处理改为调整接触,
这两种办法的结果即为上节的分析结果。
做好结构仿真需要三个层面的能力:
1)力学概念;
2)软件操作;
3)行业产品;
该学员遇到的疑惑属于软件操作层面。
对于通用结构仿真,软件操作最复杂的就是接触设置,我录过八个小时的视频,把ANSYS Workbench界面、ANSYS经典界面、ABAQUS界面的接触设置讲的非常深入和系统,可以说全网第一。
不过我始终认为,软件操作的知识是很有限的。最终考验分析能力的还是力学概念和行业产品知识。
我鼓励的仿真学习模式是:以需求和问题为导向,不必过度研究软件本身。