Jump to content

Контакт 2 тел + перенос тепла

bubblyk

By bubblyk,
in ANSYS Mechanical APDL

 Share Followers 0

Recommended Posts

bubblyk

bubblyk 5

Posted
Posted

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,,

 

Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
soklakov

soklakov 1,418

Posted
Posted
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.

Link to post
Share on other sites
  • 4 weeks later...
Bonus

Bonus 44

Posted
Posted

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.

Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
 Share
Followers 0
Go to topic listing

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.


  • Сообщения

    • Stanislav
      UnigraphicsNX help

      By Stanislav · Posted

      Выполнена обработка в чистовую но в геометрии детали задан примуск 0,05мм на отдельные поверхности контура.  Следующий чистовой проход не видит материала для съема.  В чем может быть проблема?   Есть ли в токарке что то аналогичное planar в фрезеровке? Тоесть я просто указываю контур и говорю проточить без учета того есть там материал или нет. Как такое сделать? 
    • Россиянин1975
      UnigraphicsNX help

      By Россиянин1975 · Posted

      термопатрооны как и велдон тоже не универсален? только на 1 размер инструмента?
    • a_schelyaev
      Консорциум Росатома анонсировал выход новго продукта САРУС.PLM

      By a_schelyaev · Posted

      Ребят, ну вы фильтруйте то, что с трибун вещают. Не дети же
    • 5axisCNC
      UnigraphicsNX help

      By 5axisCNC · Posted

      цанга, велдон не универсален и громоздкий и тяжелый, вылет не изменишь в нем, но  лучше всего термозажим тонкое исполнение можно подлезть в сложные места и жмет как ничто другое 
    • Fedor
      Сопромат отменили.. И черчение, сказали, больше не надо..

      By Fedor · Posted

      https://www.rbc.ru/rbcfreenews/647f57ee9a79477d08e82b18   без черчения не обойтись :) 
    • Россиянин1975
      UnigraphicsNX help

      By Россиянин1975 · Posted

      больше пользуете оправки велдон или цанговые?
    • andrey2147
      Рука привязки

      By andrey2147 · Posted

      У меня есть станок с такой приблудой, правда без циклов, и контакт счас сломан, но я смотрю ладдер и вижу g39.7/ Привязывались руками - выдвигали лапу кнопкой и касались в JOG контакта - корректор заносился. .......... Там ещё куча G  сигналов по этой теме если хотите ладдер скину.  
    • KGmotorsport
      FAQ/Unigraphics/POST

      By KGmotorsport · Posted

      Да по умолчанию по-моему так же.... токарный и фрезерный инструмент в разные стороны... 
    • Artas28
      FAQ/Unigraphics/POST

      By Artas28 · Posted

      Для меня это слишком сложно. Придётся в каждой операции, в разделе Скорость и подачи/ направление/ Вручную выбирать по часовой стрелке  Просто я не понимаю логики, если в настройках сверла стоит по ЧС, то почему он выводит её через M4? Относительно чего там инструмент вращается по ЧС? Может это просто баг? У вас так же получается??
    • KGmotorsport
      FAQ/Unigraphics/POST

      By KGmotorsport · Posted

      Сделайте процедуры для токарного инструмента и для осевого, и укажите направления вращения для того и для того..... а менять общее направление будет всегда такая история....
×
×
  • Create New...