有限元分析-接觸分析的重要建模技巧
1. 接觸面的網(wǎng)格
如果關(guān)心的是接觸區(qū)域的應(yīng)力、應(yīng)變和位移,則需要對(duì)相應(yīng)位置進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化,細(xì)化的區(qū)域應(yīng)比發(fā)生接觸的區(qū)域略大一些。對(duì)于模型中的其他部分,則應(yīng)劃分較粗的網(wǎng)格。
有限元網(wǎng)格劃分的一個(gè)重要原則:重要區(qū)域的網(wǎng)格必須細(xì)化,以提高計(jì)算精度,不重要區(qū)域的網(wǎng)格一定要粗一些,以節(jié)省計(jì)算時(shí)間。不假思索地為整個(gè)模型劃分均勻的網(wǎng)格,可能在視覺上比較好看,但是不必要的細(xì)化網(wǎng)格往往會(huì)造成計(jì)算時(shí)間大大增加。
2. 主面和從面
有限元接觸分析網(wǎng)格劃分時(shí),一般要求主面的網(wǎng)格不能比從面細(xì),以免發(fā)生穿透。當(dāng)主面和從面的網(wǎng)格密度相同時(shí),計(jì)算結(jié)果的精度是最高的。另外,在定義接觸面時(shí),如果是有限滑移,從面應(yīng)該盡可能地小,不要包含那些不可能發(fā)生接觸的區(qū)域。應(yīng)保證在整個(gè)分析過程中,從面各個(gè)部分始終處在主面的法線覆蓋范圍內(nèi)。有限元接觸分析時(shí)的另一個(gè)重要原則是,盡量不要依靠摩擦來約束剛體的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),而應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際定義盡可能多的邊界條件。因?yàn)樵诜治鰟傞_始時(shí),各個(gè)接觸關(guān)系還沒有建立起來,摩擦力無法起到約束作用。
有限元分析除了網(wǎng)格劃分之外,載荷、約束、邊界條件的設(shè)定技巧也是重點(diǎn),需要基于產(chǎn)品模型,工況條件等具體情況具體分析,多做項(xiàng)目積累經(jīng)驗(yàn),用盡可能少的計(jì)算資源得到盡可能精準(zhǔn)的仿真分析結(jié)果。
歡迎對(duì)有限元分析感興趣的朋友關(guān)注我們,關(guān)注實(shí)際工程問題,手把手教你做項(xiàng)目分析。