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ANSYS赫兹接触非线性计算方法

引言:1881年,赫兹(hertz,H.R)首先研究了弹性球体的接触问题,赫兹认为接触区域(半径为a的圆)的压力与接触区域半球面的纵坐标成正比。根据这一假设和球体变形分析,可以确定接触压力分布函数和接触区域。

1.问题描述

材料:结构钢,上面圆半径0.08m,下半圆半径0.1m,计算模型为平面应变模型,摩擦系数为0.1。

2.理论计算结果

计算条件:材料为结构钢;平面应变,F=500N,R1=0.08m
R2=0.1m,则得
最大接触压力=1.9827e+07Pa
3.软件计算设置要点
3.1 建立分析系统

3.2 设置分型类型为2D

3.3导入计算模型

3.4设置分型类型为平面应变


3.5 设置接触

3.6 网格控制

3.7 求解控制


图 分析设置细节面板

图 定义对称约束

图 定义上部顶点载荷

图 定义下部顶点载荷

3.8 计算结果

图 接触压力云图

如图所示,接触压力云图,给出的有限元计算结果为1.95E7Pa,这个结果与理论计算1.9827e7Pa相对误差在1.9%,二者基本一致。

图 等效应力云图

转自:ANSYS空间-公众号公众号,致力于创建覆盖结构,流体,传热,声学,疲劳断裂,优化设计与多场耦合面向工程应用的知识库,欢迎大家关注。

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作者: ganggouren

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