静力学两刚体之间载荷施加的一些发现
责任编辑:沐小月     时间:2021-05-12     来源:转载于:Debbie CAE中学生
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之前在分析下图这样的两个刚性面模型时,发现施加在刚体上的载荷并没有发生作用,在咨询了几个好朋友之后终于解决了问题,于是想着把遇到的一些现象和发现的办法写下来记录和分享。

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上图中,两块胶垫share在一起,圆环和路面在Mechanical中都设置为Rigid刚性面,路面约束住6个自由度,圆环沿Y轴负方向有1000N的载荷。

在Mechanical中打开模型如上图所示,软件会自动将实体模型、面模型分别归类到各自的组(图中的SYS-3),且组成员之间不可移动,既面模型不能拖动到体模型组里。当然,如果两块胶垫不share在一起的话系统不会自动分组,如下图所示。

 

将圆环与胶垫的接触关系改为摩擦系数0.7的摩擦接触,同时还要修改Formulation为Normal Lagrange,Interface Treatment为Adjust to touch。在没有进行修改直接默认计算的时候,圆环模型穿透了胶垫模型。胶垫与路面之间默认Bonded绑定接触。

在合理划分网格后(过粗的网格尺寸会导致模型发生穿透),使用Remote Force在圆环面中心点处施加沿着Y轴负方向1000N的力(Force无法施加在刚体上),使用Remote Displacement选中圆环的2条边只开启Y轴位移的自由度(不设置的话系统会报错约束不足),使用Remote Displacement选中路面的4条边约束住路面的6个自由度(Fixed Support无法作用于刚体)。

由于圆环面和胶垫之间的接触关系是摩擦系数超过0.2的摩擦接触,求解的时候系统会Warning你说打开Unsymmetric会很好收敛一些。这个设置在Analysis Settings的Nonlinear Controls中,在求解前先修改它。

本来认为在经过上面的那些麻烦后可以正常计算就万事大吉了,万万没想到出来的结果竟然是个错的,圆环基本上没有在载荷的作用下发生移动。

在将圆环面和路面都改为Flexible后载荷起作用了,便想是不是刚性体之间力载荷不起作用,于是将圆环面修改为Flexible,但又有问题发生了:同一个组里模型的StiffnessBehavior刚性行为只能保持一致,既同为Flexible柔性体或Rigid刚性体。因此修改圆环面刚性行为后下图中的SYS-3前面就由√变成了?,强行求解的话还会报错。

既然在同一组里不行的话那便将其移走。方法一,在Mechanical中建组,失败。

方法二,在SCDM中建组,失败。

方法三,在SCDM中先分组再share,成功。

这里又试着将两者都设置为Rigid进行计算,载荷居然也起作用了。也就是说,只要把两个面分离出同一组,不管是一个柔性一个刚性还是两个都是刚性,力载荷都是能够起作用的。


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