例5.两刚性卡间夹一圆球分析

（刚体模式-应用初始穿透范围 PMIN-PMAX）

目标：验证采用初始穿透范围来克服接触分析中的刚体模式采用合适的初始穿透范围绝对值（-PMIN & PMAX）求解接触分析。
模型描述：轴对称、1/2对称施加压力(图7-8)
文件: PMIN-PMAX.INP
/prep7
    k,1,0,2.5 $k,2,2,2.5 k,3,2,0.5
    k,4,1.25,0.5 $k,5,0,1.5
    l,1,2 $l,2,3 $l,3,4 $l,4,5 l,5,1

图7-8
al,1,2,3,4,5               ! A1
k,6,0,1 $k,7,1,0 $k,8,0,0
larc,6,7,8,1.0
l,7,8 $l,8,6
al,6,7,8
ET,1,182,,,1   ! Keyopt(3)=1 Axis metric
ET,2,169 $ET,3,171
MP,EX,1,30E6 $MP,EX,2,1000
MP,MU,3,0
ESIZE,0.1
AMESH,1           ! type,1; Mat,1
MAT,2
AMESH,2
! *** 创建目标单元 ***
TYPE,2
REAL,2
LSEL,,LOC,Y,1     ! 选L4
NSLL,,1
ESURF
! *** 创建接触面单元 ***
TYPE,3          ! Mat,2; Real,2
CSYS,1
LSEL,,LOC,X,1

NSLL,,1
ESURF
CSYS,0
ALLSEL,ALL
! *** 加约束和载荷 ***
/SOLUTION
LSEL,,LOC,X,0
DL,ALL,,UX,0
LSEL,,LOC,Y,0
DL,ALL,,UY,0
LSEL,,LOC,Y,2.5
SFL,ALL,PRES,50
ALLSEL,ALL
! *** 求解控制 ****
NLGEOM,ON
NSUBST,10,100,5
SBCTRAN
/PBC,U,,1
/PSF,PRES,NORM,2
/NUMBER,1
/PNUM,MAT,1
EPLOT
SAVE,PMIN-PMAX.db
分析步骤：

Step 1.恢复数据库 PMIN-PMAX.db
    Utility Menu > File > Resume from
    选 PMIN-PMAX.db.db  【OK】
Step 2.重定位输出到文件 
    Utility M enu > File > Switch Output to > File
    PMIN-PMAX.output
    【OK】
或命令：/output, PMIN-PMAX, output
Step 3.求解接触分析
    /Solu
    solve       
    出错
    Error Dof[e.g Displacement]limit exceeded et time 0.1…【OK】
Step 4.检查输出文件 PMIN-PMAX .output
     *** NOTE ***
     No contact was detected for a contact pair  specified by real constant set 2
     具有“大”的初始间隙的载荷控制问题可能引起检测不到接触和 或自由度超限错误(图7-9)。
     包含小的初始穿透范围将目标面具有初始接触状态，以阻止刚体运动。
Step 5.指定初始穿透范围绝对值
     在实常数中指定
     在接触向导中指定
     Main Menu > Preprocessor > Real Constant > Add/Edit/Delete
     选 Set 2
    【Edit】
     大间隙，产生刚体模式，引起自由度超限错误
     选 Type,3  conta171  
     【OK】
     Ini.allow.penetration < PMAX = -0.002              
     Ini.allow.penetration > PMIN = -0.001
    【OK】
    【close】
或命令：
     /prep7
     RMODIF,2,7,-0.002,-0.001

或向导
      Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Contact Pair property

Step 6. 求解接触分析
    /Solu
    solve
Step 7.重定位输出到输出窗口
    Utility Menu > File > Switch Output to > Output Window
或命令：/OUTPUT, TERM
Step 8.绘轴线位移（Y向）
    Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu
    DOF  Solution  UY  【OK】
或命令:
    /POST 1
    PLNSOL,U,Y (图 7-10)

图7-10

注意：此结果中等值线还包括由于目标面调整产生的刚体位移，因此接触面未接触
Step 9. 检查输出文件 PMIN-PMAX.output
     ***
     …
     Absolute Max.allow penetration range PMAX 0.2000E-2
     Absolute Min.allow penetration range PMIN 0.1000E-2
     …
*** NOTE ***
    The Max. Initial penetration 1.002326104e-3 has been adjusted to match allowable range (1.e-03,2.e-03),for the target surface specified by real constant set 2.
*** NOTE ***
    For this purpose the entire rigid target surface specified by real constant set 2 has been moved by X=0,Y=-0.221729606,Z=0
    指定的初始穿透范围成功阻止了刚体运动，由初始调整引起目标面移动列于结果文件中。
     …
    Force convergence value-0.8867 criterion=1.471 <<<
    Converged
    >>> Solution Converged After equilibrium iteration 2
*** NOTE ***
    The displacement vector in results file(.rst)has been updated due to rigid body motion of target surface indentified by real constant set 2: X=0,Y=-0.221729606,Z=0.
    Solution is done!
 ANSYS在结果文件中（PMIN-PMAX.RST）自动更新位移矢量以包含目标面刚体运动。
       不包含刚体位移的结果等值线图中最小 Y 向位移 -0.189845 与目标面调整值 Y = -0.22173 组合，总 Y 向位移为 -0.411575：
    (-0.189845) + (-0.22173) = -0.41149
Step 10. 读入最后子步的结果
        Main Menu > General Postproc > Read Results > Last Set
命令: Set,last
     结果文件包含目标面刚体运动的位移，因此，为对包含刚体位移的结果进行后处理，必须用 SET 命令从结果文件（.rst）中读入数据
Step 11. 绘制轴线位移图 7-11
      Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu
      DOF  Solution 
      UY 
     【OK】
或命令:
      PLNSOL, U, Y(图7-11)

图7-11

未完，请看全面为您解说Ansys高级接触问题《六》

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