Определение пятна контакта конических поверхностей

[semenov_semenov 0]

Коллеги, прошу помочь с решением задачи определения пятна контакта по двум коническим поверхностям. В качестве тестового расчёта решаю следующую задачу: имеется конический болт (как на картинке), коническое отверстие, задано усилие стяжки и даны зазоры/натяги по поверхностям для 1 и 2 части болта (то есть коническое отверстие может быть выполнено с погрешностью). Требуется определить пятно контакта в зависимости от зазора/натяга. Диаметр болта около 10мм, натяг/зазор порядка 5..20мкм (в зависимости от расчётного случая).

Задачу решаю в упругой постановке, разрезку болта выполняю по красной линии, контакт нелинейный (standard) симметричный, трение нулевое, на контактных поверхностях характерный размер элемента поставил 0.3мм. Также пробовал добавить опцию inflation в WB для моделирования слоёв с толщиной сетки порядка 5мкм (разницу не увидел относительно 0.3мм).

 

Решаю задачу с нулевыми натягами – все контакты имеют статус near contact, пятно контакта крохотное, контактное давление тоже на кромке сидит.  

Если на 1 конусе поставить зазор, то картинка аналогичная, хотя по логике 2 часть болта должна быть сильнее нагружена. 

 

Может кто-то сталкивался с подобными задачами и знает особенности решения? Например, коллеги подсказали увеличить контактную жесткость в 5 раз, но к значительному улучшению не привело. Хотелось бы получить рекомендации по сетке (есть ли толк от моделирования при помощи inflation или можно оставить 0.3 мм размер элемента), опциям настройки контакта (жесткость, допуск на проникновение и проч.), по способу моделирования натяга (математическое или геометрическое смещение лучше задать) и другие рекомендации по модели.

 

Для ознакомления вот ссылка на проект в Ansys 2019R3, в нём дефолтные настройки всех контактных пар, полученные импортом из WB.

 

Спасибо!

 

[AlexArt 277]

Забавно, что не понимая как влияют параметры контакта, вы с ходу взялись за решение этой задачи.

Мой совет: потренируйтесь на кошках, но прежде откройте раздел справки в Ansys. Этот раздел прям большими буквами обозначен, если не ошибаюсь, как Understanding contact settings.

[karachun 2 038]

В линейной постановке очень плохо считается контакт поверхностей которые скользят друг относительно друга. Очень. Переходите в нелинейный решатель,

[soklakov 1 475]

18 часов назад, semenov_semenov сказал:

Может кто-то сталкивался с подобными задачами и знает особенности решения?

го в ВБ

18 часов назад, semenov_semenov сказал:

есть ли толк от моделирования при помощи inflation

вообще нет

18 часов назад, semenov_semenov сказал:

опциям настройки контакта (жесткость, допуск на проникновение и проч.),

меньше жетскость лучше сходится. больше жесткость - точнее. в апогее формулировка Normal Lagrange без контактной жесткости

допуск на проникновение не трогайте.

проч. - а вот это попробуйте)

18 часов назад, semenov_semenov сказал:

по способу моделирования натяга (математическое или геометрическое смещение лучше задать)

геометрическое лучше, лишь бы суметь сойтись на первом шаге. Ramped load очень выручает.

 

18 часов назад, semenov_semenov сказал:

в нём дефолтные настройки всех контактных пар, полученные импортом из WB.

эм.... а зачем вообще в классику-то ныряли?

18 часов назад, semenov_semenov сказал:

Решаю задачу с нулевыми натягами – все контакты имеют статус near contact, пятно контакта крохотное, контактное давление тоже на кромке сидит.  

Если на 1 конусе поставить зазор, то картинка аналогичная, хотя по логике 2 часть болта должна быть сильнее нагружена. 

если честно, проблема непонятна. я бы подумал, что я туплю, но судя по остальным ответам, непонятно не только мне.

 

4 часа назад, karachun сказал:

Переходите в нелинейный решатель,

@semenov_semenov , это он про NLGEOM,ON если что.

[Борман 2 375]

30.06.2022 в 00:20, semenov_semenov сказал:

Ничего непонятно.

 

Вы  пишете

30.06.2022 в 00:20, semenov_semenov сказал:

разрезку болта выполняю по красной линии

Что это вообще значит ?

 

У вас кольцевые контактные поверхности все нагружены. Хоть я и не знаю, что вы приложили, но видимо вся нагрузка ушла в эти контакты. Отсюда и желтые конусы.

30.06.2022 в 00:20, semenov_semenov сказал:

 

[soklakov 1 475]

4 часа назад, Борман сказал:

Что это вообще значит ?

значит там bolt pretension.

разрез на части и стягивание навстречу друг другу