Практический совет: зависящее от температуры контактное взаимодействие в ANSYS Mechanical

Практический совет: зависящее от температуры контактное взаимодействие в ANSYS Mechanical

Знаете ли вы, как в ANSYS Mechanical можно легко смоделировать контактное взаимодействие, зависящее от температуры? Для этого вовсе не обязательно использовать технологию рождения и смерти элементов (birth and death) или возиться с расстоянием для поиска контактной пары (Pinball Region).

 

Достаточно просто задать одну настройку, а также ввести температуру тела через «Thermal Condition» в статическом расчёте на прочность (Static Structural). Подробности читайте ниже.

Секрет заключается в использовании старых добрых констант (real constant)

Секрет заключается в использовании старых добрых констант (real constant). В данном случае нам нужна константа №35 – она называется TBND. Если словосочетание «real constant» вам ни о чём не говорит, советуем ознакомиться с книгой «Contact Technology Guide» справочной документации ANSYS Mechanical APDL, ну а ниже на рисунке показано то, как можно изменить требуемую константу в Workbench Mechanical:

как можно изменить требуемую константу в Workbench Mechanical

В контактных парах, которые создаёт модуль Mechanical, уже заданы некоторые константы для таких свойств, как жесткость (константа №3 – FKN), расстояние для поиска пары («pinball region» – константа PINB, №6) и др. Изменить и дополнить их можно при помощи APDL-команд по номерам пары (параметры cid и tid), которые любезно предоставляет модуль Mechanical. То есть, если мы хотим задать для контактной пары константу TBND, мы просто добавляем соответствующую APDL-команду для изменения 35-й константы на значение, равное критической температуре сцепления в выбранных вами единицах измерения, в которых производится расчёт модели. В примере на рисунке задаётся значение в 30 градусов. Обратите внимание, что эту константу необходимо задать дважды – и для контактной (Contact), и для целевой (Target) поверхности, – так как используемый по умолчанию алгоритм «auto-asymmetric» может менять стороны контакта местами.

Как только температура поверхности контакта превысит температуру TBND, его статус поменяется на связанный (bonded) и сохранится до конца расчета. Вы можете также поэкспериментировать с таблично заданной функцией в APDL (или даже произвольной функцией, реализованной через UPF – User-Programmable Features) и задать статус контакта как функцию от времени, температуры, контактного давления или взаимного проникновения тел. В этом случае вместо задания единого значения критической температуры сцепления, TBND используется как функция выбранной вами величины, принимающая значение 1 или больше для активации контакта. Это отличный способ моделирования различных нестандартных видов контактного взаимодействия!

Источник: www.ansys.soften.com.ua


Печать   E-mail