ANSYS Meshing中的接触尺寸与匹配优化

00 导读

本文通过一个小例子展示了网格局部控制的接触尺寸和接触匹配。



01 研究背景

接触关系在通用结构有限元分析中很常见。接触对网格对接触位置的分析结果影响明显。如果接触对网格差距很大,还可能造成接触失效。所以很有必要研究和接触对网格关系紧密的网格设置选项:接触尺寸 (Contact Sizing) 和接触匹配 (Contact Match) 。



02 几何模型

如下图所示,cylinder 和 block 。




03 两独立体

设两体没有建立拓扑关系,为独立体。cylinder 的网格尺寸为40mm,block 的网格尺寸为80mm,划分网格



接触对网格细节如下。



插入接触尺寸 (Contact Sizing) ,如下图所示,重新划分网格。



接触对网格细节如下所示,接触对网格的大小差距减小了。这对接触关系的建立和求解精度是有帮助的


因为接触匹配 (Contact Match) 只支持四面体网格,所以插入四面体网格划分方法,cylinder 的网格尺寸为40mm,block 的网格尺寸为80mm ,划分网格。




接触对网格细节如下。


因为接触对网格大小一致有利于求解。定义cylinder 和 block的网格尺寸均为60mm,划分网格。



接触对网格细节如下,接触对网格大小一致,但并不严格对应。



插入接触匹配 (Contact Match),如下图所示,重新划分网格。



接触对网格细节如下所示,接触对网格严格对应,这是非常理想的接触对网格。






04 装配体


在 DM 中 Form New Part ,选择共享拓扑为 Imprints 。如下图所示。



定义 cylinder 和 block 的网格尺寸均为60mm,划分网格。表面上看接触对网格严格对应,查看内部发现,还不是完全对应。只能称为网格对应较好。





插入接触匹配 (Contact Match),重新划分网格。接触对位置网格细节如下所示,接触对网格严格对应,是非常理想的接触对网格。







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