ansys平面应力和平面应变问题 接触分析 有限元模型装配技术.doc

ansys平面应力和平面应变问题：如果能将三维问题简化为二维问题，将大大节约计算时间。对于平面应力和平面应变问题就可以实现这种简化，本问将介绍一下平面应力和平面应变的概念。平面应力：只在平面内有应力，与该面垂直方向的应力可忽略，例如薄板拉压问题。平面应变：只在平面内有应变，与该面垂直方向的应变可忽略，例如水坝侧向水压问题。具体说来：平面应力是指所有的应力都在一个平面内，如果平面是OXY平面，那么只有正应力x，y，剪应力xy(它们都在一个平面内)，没有 z，yz，zx。平面应变是指所有的应变都在一个平面内，同样如果平面是OXY平面，则只有正应变x，y和剪应变xy，而没有z，yz，zx。举例说来：平面应变问题比如压力管道、水坝等，这类弹性体是具有很长的纵向轴的柱形物体，横截面大小和形状沿轴线长度不变；作用外力与纵向轴垂直，并且沿长度不变；柱体的两端受固定约束。平面应力问题讨论的弹性体为薄板，薄壁厚度远远小于结构另外两个方向的尺度。薄板的中面为平面，其所受外力，包括体力均平行于中面面内，并沿厚度方向不变。而且薄板的两个表面不受外力作用在ANSYS有限元分析中，设置平面应变和应力的命令流方法有两种形式：A. ET,1,PLANE2,2 !定义单元类型和属性，设定平面应变问题keyopt(3)2B. ET,1,PLANE2 !定义单元类型 KEYOPT,1,3,2 !设定平面应变问题keyopt(3)2 KEYOPT,1,5,0 KEYOPT,1,6,0ANSYS接触分析：刚性目标面-导向节点1、缺省时，程序自动约束刚性目标面。也就是说，自动地将目标的位移和转动设定 为零。2、要模拟刚性目标的更复杂行为，可以创建一个特殊的单节点目标单元，称为导向节点。该单元通过具有相同的实常数属性与目标面联系起来。 比如： *set,_npilot,1000 n, _npilot, x, y, z type, tid mat, cid real, cid tshape, pilo en, , _npilot(e,_npolit) eshape3、对于整个刚性面，导向节点起手柄 的作用。可以对导向节点指定非零的位移、转动、力和/或力矩模拟目标面的刚体运动。注意如果存在导向节点，程序将不自动约束刚性面。4、刚性目标面可以与导向节点”联系起来，导向节点的运动控制目标面的运动。可以在导向节点上为整个目标面确定力，位移和 /或转动。可以认为导向节点是整个刚性面的手柄。5、如果定义一个导向节点，ANSYS 仅在导向节点上检验边界条件而忽略目标面上其它节点的约束。6、导向节点可以通过对关键点划分网格生成， 或通过采用和目标单元相同的单元属性直接生成。ANYS有限元模型装配技术ANSYS提供专门的菜单系统进行模型的合并装配过程：1、写出各零部件模型。Command(s): CDWRITEGUI: Main Menu Preprocessor Archive Model Write2、读入各种零部件模型。Command(s): CDREADGUI: Main Menu Preprocessor Archive Model Read3、模型位置的调整：可以采用Move、Reflect等操作，但最好的操作就是坐标系转换。Command(s): KTRAN LTRAN ATRAN VTRANGUI: Main Menu Preprocessor Modeling Move/Modify Transfer Coord4、创建各零部件之间的装配关系：固连、滑移等，可以采用ANSYS的接触装配、MPC、自由度耦合和约束方程等。模型归档-写出 对于多模型的合并操作，为保留所有模型信息，利用Write命令时，Data to Archive选项设为COMB Associated DB and SOLID(1 file)，并且Solid Model Format选项设置为ANSYS Neutral File，文件名可以自己拟定。模型归档-读入 对于多模型的合并操作，读入归档模型时，必须与归档写出时的操作和设置完全对应。模型合并装配-坐标系转换 当多个模型导入后，需要将各归档读入模型放置到相互装配的位置上。如果各模型在创建时刚好都在装配位置上，那么不需要进行零部件模型的位置变换就可以直接进行合并处理。但是，不同零部件一般都在各自的坐标系进行创建，这些坐标系对于装配模型来说都是零部件的局部坐标系，必须将这些零部件按照其本身的坐标系 转换到装配位置上。最有效的方式是采用ANSYS坐标系转换功能进行操作。多模型的合并装配 多模型的合并之后，就创建个零部件之间的转配关系，这个可以利用ANSYS提供的各种装配技