Перейти к публикации

Контакт 2 тел + перенос тепла


Рекомендованные сообщения

Коллеги, приветствую!

Помогите новичку в контактных задач в Ansys Mechanical APDL смоделировать соприкосновение двух неоднородных по температуре полусфер.

Буду благодарен за методическую поддержку и указания "как сделать".

Для упрощения:

1 контакт тел - упругий ;

2 материал полусфер одинаковый;

3 состояние тел - стационарное.

 

Насколько мне видится, когда решена мех. задача и получены перемещения в узлах КЭ, нужно

- перестроить сетку по координатам узлов (X+UX; Y+UY; Z+UZ);

- сделать merge'инг узлов;

- запустить на расчет задачу с тепловыми ГУ.

 

Возможно, есть способ проще, но у меня нет опыта.

 

Код приложил.

*SET,	PI,	ACOS(-1)

*SET,	R_SMALL,	45.0E-3	! м
*SET,	R_BIG,		50.0E-3	! м
*SET,	D_GAP,		0.50E-3	! м

/PREP7

		/PNUM,	KP,	1
		/PNUM,	LINE,	1

		K,	1,	0.0,	0.0,	0.0
		K,	2,	R_SMALL,	0.0,	0.0
		K,	3,	R_BIG,	0.0,	0.0
		K,	4,	0.0,	R_SMALL,	0.0
		K,	5,	0.0,	R_BIG,	0.0
		K,	6,	R_SMALL*COS(80*PI/180),	R_SMALL*SIN(80*PI/180),	0.0		!	моделирование контактной зоны на полусфере на угле 10о
		K,	7,	R_BIG*COS(80*PI/180),	R_BIG*SIN(80*PI/180),	0.0		!	моделирование контактной зоны на полусфере на угле 10о

!!! ПОСТРОЕНИЕ ПОЛУСФЕРЫ С КОНТАКТНОЙ ЗОНОЙ
		LSTR,	2,	3
		LARC,	3,	7,	1,	R_BIG
		LARC,	7,	5,	1,	R_BIG
		LSTR,	5,	4
		LARC,	4,	6,	1,	R_SMALL
		LARC,	6,	2,	1,	R_SMALL
		LSTR,	7,	6
		LSTR,	1,	2
		LSTR,	1,	4

		LSEL,	S,	RADIUS,,	R_SMALL,	R_SMALL		! БЛОК ОБЪЕДИНЕНИЯ РАЗДЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ НА МАЛОЙ 1/4 ОКРУЖНОСТИ СФЕРЫ
		LSEL,	R,	LOC,	Y,	0.0E,	R_BIG			! ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ДАЛЕЕ РЕГУЛЯРНОЙ СЕТКИ
		LCOMB,	ALL,,	KEEP							!

!!! ОБЪЕДИНЕНИЕ ЛИНИЙ В КОМПОНЕНТЫ (ДЛЯ УДОБСТВА РАБОТЫ)
		LSEL,	S,	LENGTH,,	R_SMALL,	R_SMALL
		LSEL,	A,	LENGTH,,	1/2*PI*R_SMALL,	1/2*PI*R_SMALL
		CM,	CYLINDR_LINE,	LINE

		CSYS,	1
		LSEL,	S,	LOC,	Y,	0.0,	80.0
		LSEL,	U,	LENGTH,,	1/2*PI*R_SMALL,	1/2*PI*R_SMALL
		LSEL,	U,	LENGTH,,	R_SMALL,	R_SMALL
		CM,	NO_CONTACT_LINE,	LINE

		CSYS,	1
		LSEL,	S,	LOC,	Y,	80.0,	90.0
		LSEL,	U,	LENGTH,,	1/2*PI*R_SMALL,	1/2*PI*R_SMALL
		LSEL,	U,	LENGTH,,	R_SMALL,	R_SMALL
		CM,	CONTACT_LINE,	LINE

!!! ПОСТРОЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ ПОЛУСФЕРЫ И ЗАДАНИЕ АТРИБУТОВ МАТЕРИАЛОВ И ТИПОВ КЭ
		CMSEL,	S,	CYLINDR_LINE,	LINE
		AL,	ALL
		AATT,	1,,	1,,

		CMSEL,	S,	NO_CONTACT_LINE,	LINE
		AL,	ALL
		AATT,	2,,	1,,

		CMSEL,	S,	CONTACT_LINE,	LINE
		AL,	ALL
		AATT,	2,,	1,,

		WPOFFS,	0.0,	R_BIG+D_GAP,	0.0			! ПЕРЕНОС ЛСК НА ОСЬ СИММЕТРИИ ПО Y

		WPSTYL,	DEFA
		ALLSEL,	ALL

		AGLUE,	ALL		! СЦЕПЛЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ КОНФОРМНОЙ СЕТКИ (ДАЛЕЕ)
		NUMCMP,	AREA


!!! РАЗБИЕНИЕ ЛИНИЙ ПОЛУСФЕРЫ С КОНТАКТНОЙ ЗОНОЙ
		LSEL,	S,	LENGTH,,	R_BIG-R_SMALL,	R_BIG-R_SMALL
		LESIZE,	ALL,,,	10,	1.0,,,,

		CMSEL,	S,	CYLINDR_LINE,	LINE
		LSEL,	A,	LENGTH,,	1/2*PI*R_SMALL,	1/2*PI*R_SMALL
		LESIZE,	ALL,,,	30,	1.0,,,,

		CSYS,	1
		LSEL,	S,	LOC,	Y,	80.0,	90.0
		LSEL,	U,	LOC,	Y,	90.0,	90.0
		LESIZE,	ALL,,,	3,	1.0,,,,


		LSEL,	S,	LOC,	Y,	0.0,	80.0
		LSEL,	U,	LENGTH,,	1/2*PI*R_SMALL,	1/2*PI*R_SMALL
		LESIZE,	ALL,,,	27,	1.0,,,,
		
		
!!! ЗАДАНИЕ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА
		MPTEMP,,,,,,,,  
		MPTEMP,1,0  
		MPDATA,	EX,		1,	,	2.1E11 	! МОДУЛЬ ЮНГА, Па
		MPDATA,	PRXY,	1,	,	0.30 	! КОЭФФИЦИЕНТ ПУАССОНА
		MPDATA,	KXX,	1,	,	20.0	! КОЭФ. ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, Вт/(м*К)


!!! ВЫБОР ТИПА КЭ ДЛЯ СОПРЯЖЕННОГО (THERMAL-STRUCT) АНАЛИЗА 
		ET,	1,	PLANE223,	11
			KEYOPT,	1,	1,	11
			KEYOPT,	1,	2,	0
			KEYOPT,	1,	3,	1
			KEYOPT,	1,	4,	0
			KEYOPT,	1,	9,	0
			KEYOPT,	1,	10,	0 

!!! ПОСТРОЕНИЕ СЕТКИ КЭ
		MSHAPE,	0,	2D
		MSHKEY,	2			! ПОСТРОЕНИЕ РЕГУЛЯРНОЙ СЕТКИ ГДЕ ВОЗМОЖНО, ИНАЧЕ - СВОБОДНАЯ
		AMESH,	ALL

!!! ОТРАЖЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОЛУСФЕРЫ И КЭ СЕТКИ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ СИММЕТРИ ПО Y
		CSYS,	0
		WPOFFS,	0.0,	R_BIG+D_GAP,	0.0
		CSYS,	4
		ARSYM,	Y,	ALL,,,	,,	0

		ALLSEL,ALL  

!!! ЗАДАНИЕ КОНТАКТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ TARGE169 И CONTA172 В GUI (С ПОМОЩЬЮ МЕНЕДЖЕРА КОНТАКТОВ)
		CM,	_NODECM,	NODE 
		CM,	_ELEMCM,	ELEM 
		CM,	_KPCM,		KP 
		CM,	_LINECM,	LINE 
		CM,	_AREACM,	AREA 
		CM,	_VOLUCM,	VOLU 
		
		!	/GSAV,CWZ,GSAV,,TEMP
		
		MP,	MU,	1,	! КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ (1.0 - ЖЕСТКАЯ СЦЕПКА, 0.0 - АБСОЛЮТНОЕ ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЕ)
		MAT,	1
		
		R,		3 
		REAL,	3  
		
		ET,	2,	TARGE169
		ET,	3,	CONTA172
		
		
		KEYOPT,	3,	1,	1		! DOF: UX, UY, TEMP
		KEYOPT,	3,	9,	0		! INITIAL PENETRATION/GAP: 0 - ВКЛЮЧЕНО
		KEYOPT,	3,	2,	0		! Contact algorithm: Augmented Lagrangian (default)
		KEYOPT,	3,	10,	2   	! CONTACT STIFFNESS UPDATE: 1 - НА КАЖДОМ ШАГЕ ПО НАГРУЗКЕ, 2 - НА КАЖДОЙ ИТЕРАЦИИ
		
		!!! КОМАНДЕ R СООТВЕТСТВУЕТ ПОСЛЕДНИЙ ОБОЗНАЧЕННЫЙ/ВЫБРАННЫЙ КЭ, ТО ЕСТЬ CONTA172	!!!
		R,	3,					! НАБОР 3 РЕАЛЬНЫХ КОНСТАНТ - С 1-ОЙ ПО 6-УЮ
		RMORE,  				! НАБОР 3 РЕАЛЬНЫХ КОНСТАНТ - С 7-ОЙ ПО 12-УЮ
		RMORE,,0				! НАБОР 3 РЕАЛЬНЫХ КОНСТАНТ - С 13-ОЙ ПО 14-УЮ
		RMORE,0 				! НАБОР 3 РЕАЛЬНЫХ КОНСТАНТ - 15-АЯ
		
!1	2	3	 4		5		6	 7		8		9	  10	11	  12	13	14	  15	16	 17		18	 19		20	 21	  22	23	24		25		26	27	  28	29	 30	 	31		32
!R1, R2, FKN, FTOLN, ICONT, PINB, PMAX, PMIN, TAUMAX, CNOF, FKOP, FKT, COHE, TCC, FHTG, SBCT, RDVF, FWGT, ECC, FHEG, FACT, DC, SLTO, TNOP, TOLS, , PPCN, FPAT, COR, STRM, FDMN, FDMT, , , TBND		
		
		
		! GENERATE THE TARGET SURFACE   
		LSEL,S,,,3  
		CM,_TARGET,LINE 
		TYPE,2  
		NSLL,S,1
		ESLN,S,0
		ESURF   
		CMSEL,S,_ELEMCM 
		! GENERATE THE CONTACT SURFACE  
		LSEL,S,,,14 
		CM,_CONTACT,LINE
		TYPE,3  
		NSLL,S,1
		ESLN,S,0
		ESURF   
		ALLSEL  
		ESEL,ALL
		ESEL,S,TYPE,,2  
		ESEL,A,TYPE,,3  
		ESEL,R,REAL,,3  
		/PSYMB,ESYS,1   
		/PNUM,TYPE,1
		/NUM,1  
		EPLOT   
		ESEL,ALL
		ESEL,S,TYPE,,2  
		ESEL,A,TYPE,,3  
		ESEL,R,REAL,,3  
		CMSEL,A,_NODECM 
		CMDEL,_NODECM   
		CMSEL,A,_ELEMCM 
		CMDEL,_ELEMCM   
		CMSEL,S,_KPCM   
		CMDEL,_KPCM 
		CMSEL,S,_LINECM 
		CMDEL,_LINECM   
		CMSEL,S,_AREACM 
		CMDEL,_AREACM   
		CMSEL,S,_VOLUCM 
		CMDEL,_VOLUCM   
		/GRES,CWZ,GSAV  
		CMDEL,_TARGET   
		CMDEL,_CONTACT  
		/MREP,EPLOT 
		/AUTO,1 
		/REP,FAST   


		LSEL,	S,	LOC,	X,	0.0,	0.0
		NSLL,	S,	1
		D,	ALL,	UX,	0.0



		WPSTYL,	DEFA
		LSEL,	S,	LOC,	Y,	0.0,	0.0
		NSLL,	S,	1
		D,	ALL,	UY,	0.0
		D,	ALL,	TEMP,	300
		
		LSEL,	S,	LOC,	Y,	2*(R_BIG+D_GAP),	2*(R_BIG+D_GAP)
		NSLL,	S,	1
		D,	ALL,	TEMP,	100
		
		ALLSEL,	ALL	
FINISH			
				
/SOLU
		NLGEOM,	ON

		CSYS,	0
		LSEL,	S,	LOC,	Y,	2*(R_BIG+D_GAP),	2*(R_BIG+D_GAP)
		NSLL,	S,	1
		D,	ALL,	UY,	-1.2E-3,	-1.2E-3	
		ALLSEL,	ALL
		SOLVE
		OUTRES,	ALL,	ALL
		
		
		LSEL,	S,	LOC,	Y,	2*(R_BIG+D_GAP),	2*(R_BIG+D_GAP)
		NSLL,	S,	1
		DDELE,	ALL,	UY,,,	OFF								! DDELE, NODE, LAB, NEND, NINC, RKEY	
		LSEL,	S,	LOC,	Y,	2*(R_BIG+D_GAP),	2*(R_BIG+D_GAP)
		NSLL,	S,	1
		SF,	ALL,	PRES,	1.0E9	!,	1.0E8
		ALLSEL,	ALL
		
		NSUBST,	10
		SOLVE
FINISH

/POST1
	SET,	LAST
	PLDISP,	2
	PLNSOL,	TEMP,,	2,,

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
11.04.2023 в 12:49, bubblyk сказал:

Насколько мне видится, когда решена мех. задача

Вряд ли сначала "механическая".

У вас два шага нагрузки.

1. Приложение температуры. В результате обе полусферы как-то напряжены градиентом температур. И вот эти вот напряжённые сферы идут на второй шаг.

2. Собственно контакт в результате сближения преднапряженных сфер.

 

Вот если бы температура менялась в ходе контакта, к примеру этот контакт обеспечивал бы передачу тепла от горячей сферы к холодной... Тогда бы нужна была full-coupled задача, с одновременным решением тепла и механики. Но кажется у вас пока попроще.

 

П.с.

 

В workbench mechanical эта задача будет проще.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 4 недели спустя...

То что Вы описали это мультифизичная задача. Задача определения распространения температуры это тепловая задача и тепловой решатель. Может быть как статической так и переходной. Задача определения перемещений и напряжений и деформация упругого тела с формированием пятна контакта это структурная задача (прочностной решатель). Мультифизичная задача это решаются две задачи и параллельно переносятся данные из одного решателья в другой.

Для простоты решите отдельно тепловую задачу с примерным пятном контакта, контакт бондет с коэффициентом теплопередачи. Далее перекидываете распределения поля температуры в структуру и там решаете с нелинейным контактом и смотрите как у вы угадали с пятном контакта, можете откорректировать его на первом шаге. Либо читайте сразу как считать в связке мультифизичную задачу.

Но там еще куча моментов которые надо будет почитать, например как задать конвекцию на внешних поверхностях.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • gudstartup
    • mactepnew
      Вот я тоже так думал, пока не столкнулся с обратным) Как еще столкнусь, пришлю скриншот. Хаос еще в том, что порядок в дереве построения весьма условный. операция, которая стоит перед групой, имеет бОльший timestamp(пардон, не знаю как это в переводе), чем эта группа, и выполняется позже. При этом все операции в группе имеют timestamp на пару сотен меньше и выполняются раньше, чем две группы, стоящие перед ней. Логика?  Если в эскизе все элементы определены, то можно поставить еще один размер (хочешь переопределить эскиз - да пожалста!), изменить его - и NX самостоятельно выберет, какой размер или ограничение отпустить и весь эскиз летит к чертям. Это ли не хаос?   Назовете хоть один CAD, которым можно пользоваться так? Любой из встреченных мной имеет много неочевидных нюансов, которые конечно не проявляются при выполнении университетского или базового курса. В Creo я на протяжении 5 лет находил всё новые фишки, которые не прописаны в документации. Огромная благодарность Ruslan за пояснения тонкостей. Даже Компас и Solidworks, которые считаются самыми дружественными, оказалось непросто обуздать, когда проходил собеседования и делал тестовые. А ведь университетский курс знал на отлично!   Возвращаясь к NX - вот сегодняшний пример. Утром деталь была оранжевая, единая. Изменил пару уклонов и толщин, стала желтая с элементами оранжевого и частично твердотельной, частично листовой. Я даже не знаю, как сформулировать вопрос в поддержку. 
    • Mikhail_Podgornyj
      Добрый день, кто может поделиться SKF Bearing V1.6 (ANSYS App)? Заранее благодарен!
    • kkk
      Короче, как сделать автоматом не нашел. Раскрасил нужные грани нужными цветами. Затем на вкладке с цветом модели можно выбирать нужный цвет, тогда в модели выбираются грани, покрашенные этим цветом. Можно еще сохранить выбор этих граней, но смысла не вижу, т.к. все легко выбирается по цвету. Затем либо в инструменте Измерить смотрим площадь и как-то ее используем, либо можно макросом (что выкладывал Kir95 ) внести площадь в свойства (на вкладку Конфигурации). Можно еще внести выбранные грани в датчики, но как использовать их в свойствах не нашел.    Макрос прикрепляю.     Площадь выбранных граней в свойства.swp
    • IgnatvKudrin
      Для нашего производства требуются постоянно инструментальные пружины для штампов. Сейчас заказы обрабатываются довольно долго - до 2-х месяцев. А у нас сроки на штампы 1-2 месяца с испытанием, доработкой и т.п. Хотелось бы найти поставщика, у которого уже есть склад с данными пружинами или кто может доставить за 1 месяц.   Пружины стандартные по ISO, но на всякий случай приложил каталог. Вот список пружин, которые нужны очень срочно:   LR 32 x 44 - 1 шт. LR 25 x 51 - 2 шт. LB 63 x 89 - 7 шт. LB 32 x 102 - 10 шт. LB 32 x 89 - 20 шт. LB 32 x 76 - 12 шт. LB 32 x 51 - 6 шт. LB 25 x 127 - 9 шт.   Готов выслушать все предложения. Возможно даже есть те, кто сможет изготовить подобные пружины с такими же параметрами. 20231101.pdf
    • bubblyk
      Знатоки форума, подскажите, как смоделировать простую (на первый взгляд) задачу термомеханики в упругой постановке.   Есть брусок правильный формы ака кирпич, в котором генерируется НЕРАВНОМЕРНОЕ удельное тепловыделение (HGEN). Задняя и передняя поверхности конвективно охлаждаются с известными (но различными) коэффициентами теплоотдачи и температурами жидкости/газа. Свойства кирпича (теплофизика + механика) принимаются зависящими от температуры. Постановка - стационарная Собственно вопрос : как грамотно смоделировать температурное поле в кирпиче с учетом температурного расширения?   Исходный код приложил.     Надеюсь на коллективный разум и опыт! EPTH2D.mac p.s.   Если есть опыт решения этой задачи в Ansys WB, тоже можно сюда приложить командные вставки.
    • OutXL
      Это было давно использовал NC-Link  и данную инструкцию. The Maho.docx
    • Mikhail_Podgornyj
      Добрый день, кто может поделиться SKF Bearing V1.6 (ANSYS App)? Заранее благодарен!
    • alexqwq10
      В данных корпусах ничего лишнего быть не должно. Максимум шпильки заземления, в количестве предусмотренном для конкретного корпуса. Рассматривал очень много подобных корпусов разных производителей и данная проблема актуальна для подавляющего большинства.
    • MFS
      Коллеги, приветствую, нужно штамповать на горячую из алюминиевого сплава (АК6 или около того) заготовки размером 280*180*12. Подскажите, пожалуйста, параметры пресса для такой заготовки - размеры, усилия. А есл дадите пример такой марки и модели, более менее подходящей для этой работы (нашего или импортного), то будет и еще лучше. Заранее спасибо!
×
×
  • Создать...