WorkBench 接触变形分析教程

前言 WokBench是众所周知的好东西，以下是自己琢磨的一个小应用，肯定有不对的地方， 欢迎指出，便于大家共同提高。 问描述 这是一个塑料小卡扣的例子，主要想使用WorkBench了解在使用中，塑料件的变形是 否足够。模型是用 ProE制作的，为了简化，只切取了关于变形的部分，如下图： 其中蓝色的部分是活动的，只有一个方向的运动，红色的部分是固定的。 大体的尺寸如下，单位是毫米： 进入WorkBench 本人使用的是 ProE/WF3.0，直接通过菜单上的WorkBenck即可进入WorkBench了。 接下来，按照图中的 1、2、3操作： 材料设置 之后进入 Simulation界面。 第一个事情是设置材质，考虑到蓝色部件没有必要考察变形，因此将它设置为默认的 结构钢。红色部件可以直接选个聚乙烯的材料，如果今后有了明确的材质信息，可以 再更改。 接触设置 在接触（Connections）中，添加一个手动接触区域 注意：在模型中，蓝色和红色部件的距离要控制好（这是由 ProE中，模型装配关系 决定的），如果太近，软件将自动计算出一个接触区域，但对于这个例子，还需要手 动扩大接触区域。如果距离太远，在手动设置 Pinball类型的接触区域时，Pinball的 半径要设得很大，可能导致无法计算。请参考上面的尺寸图纸调节两个部件之间的距 离。 之后，设置接触面（2、3）：需要将两个部件在运动过程中，会接触的地方一一标出， 千万不要加无用的面。 将 Pinball Region设置为 Radius方式（4），并将 Radius设置一个合适的值（5），本例 设置了 3毫米（如图，会形成一个蓝色的大圆球），求解的时候软件会使用这个 PinBall 自动探测接触。 还需要将接触方式设置为无摩擦的（6）。 最后将接触面计算方式设置为 Adjust To Touch（7）。也可以尝试其他的方式，不过对 于这个仅研究红色部件变形的例子就无所谓了。 关于单元格 WorkBench中可以不自行划分单元格（在解算的时候，如果没有手动的设置，软件就 会先自动划分），软件帮你自动产生。如果你的其他设置正确，即便是这个自动的值 也能很精确了。 添加分析 这个分析用静力学就可以了（1）。 之后要设置 Analysis Setting（2）。将 Nuber Of Step设置为 2（3）。 注意： 1） 蓝色部件在运动的过程中，先压迫红色部件，再逐渐松开，因此必须将这个过 程至少分解为至少两个阶段（阶段指“Step”）。 2） 对于一个阶段而言，Ansys求解时，会先考察它的开始和结束两个点的状态。 因此如果将本例设置为一个阶段，蓝色部件在开始点和结束点，都不会对红色部件有 任何作用，因此求解的结果是中间过程也没有任何相互作用了。 3） 而划分为两个阶段，前期作用力由小变大，求解器才能求出这期间的相互作用， 对后一阶段也是如此。 4） 进而，如果在某一阶段中，作用力变化曲线有拐点，则可以从这个点划分出新 的阶段。让 Ansys在一个单调变化的力里面求解是一件愉快的事情。 之后设置固定面，如图： 之后设置运动 在第三步中，X、Y两个方向需要固定下来。第四步中，分别设置移动 2毫米和 3.5 毫米。 输出结果 注意：在解算过程中默念“上帝保佑” 如有疑问请致信 houzer@163.com