ANSYS与ABAQUS比较之实例---过盈配合问题的接触分析

本文中的案例旨在对机械装配过程中的压入式装配进行接触分析，特别是集中探讨如何使用ANSYS Workbench工具来模拟过盈配合状况下的装配行为。方案基于一套详细的问题描述和已知条件，旨在模拟内圈、压头以及底座之间的相互作用，以及在压头向下施加载荷过程中米塞斯应力的演变过程。经过精心构建并执行的大变形分析揭示了相关参数如何影响组件的力学性能。



问题描述及参数设定

系统构成：分析系统由三部分构件组成——红色的压头、白色的内圈和青色的底座，内圈与底座之间存在0.07mm的过盈。通过压头向下施加力，去深入压入系统至57mm的位移，旨在观察系统中米塞斯应力的变化特性。

材料特性：考虑内圈和底座为钢材，特征弹性模量 E = 210 MPa, 泊松比 vv = 0.3。

接触条件：


1. 压头与内圈——无摩擦接触。


2. 内圈与底座——摩擦接触，摩擦系数 f = 0.2。


分析类型及非线性考虑

分析类型：基于系统的位移信息明确，分析被设定为静力学考虑，而在低速压入过程中忽略了加速度效应。

非线性分析：包括接触非线性和几何非线性分析。接触非线性涉及到压头与内圈，以及内圈与底座的交互作用，而几何非线性则考虑了该过程中可能出现的大位移变化。

几何建模与对称性设定

几何模型：模型设计为轴对称结构，通过选择轴对称分析，极大简化了分析所需的复杂度。

材料分配：压头被定义为柔性体，这便于后来的接触分析建立。


边界条件与网格划分

边界条件：底座的底边界被设置为固连约束，不产生相应的移动；压头的顶边界则为位移边界，设定为向下移动57mm。

网格构建：选择面网格大小为0.003m，通过精细的网格划分保证了应力分析的准确性。

结果与讨论

通过执行大变形运动分析，在模拟过程中动态地描绘了米塞斯应力随时间的变化曲线，揭示了复杂接触和变形状态下材料的应力分布特性。具体结果分析将在后续使用Solidworks/Simulati on软件分析的篇章中详细呈现，旨在对比并解释不同计算平台对这些问题处理的技术差异与结果的偏差原因。

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