接触属于状态改变非线性，两个独立的表面相互接触，并在接触点处相切。接触体之间不能互相渗透，系统刚度取决于接触状态，接触部位可传递法向压缩力和切向摩擦力。在有限元中处理接触时程序必须建立两个接触表面之间的相互关系以阻止网格的相互穿透。在ANSYS Workbench中提供了5种接触算法公式：Pure Penalty、Augmented Lagrange、Normal ...
ANSYS Workbench的接触控制方程（接触算法）及其适用范围
ANSYS Workbench通过粘合接触（Bonded）实现多体部件的静力学分析
在ANSYS Workbench中进行多体部件的静力学分析时，一种方法是将多体部件组合成一个部件，然后对组合后的部件进行静力学分析，此时部件间的连接部位共享节点（可参考《ANSYS Workbench中模型的拓扑处理：切片、多体部件和表面印记》）。另一种方法是使用Bonded接触直接将多体部件的接触面粘合到一起，此种方法在两个部件的连接位置不需要共节...
Hyperworks Optistruct接触非线性分析接触稳定性控制
在Hyperworks的Optistruct求解器中进行接触非线性分析时可以通过CNTSTB关键字改善接触分析中的不稳定，如初始时刻接触面之间小的间隙导致计算在初始时刻难以收敛。分析中可对单个载荷步SUBCASE施加，也可对所有载荷步施加接触稳定性控制。CNTSTB通过在接触切向和法向施加较小的阻尼弹簧来改善接触的收敛性。有两种方法定义CNTSTB关键字...
使用ANSYS Fluent Spalart-Allmaras湍流模型进行引射器内流场数值模拟
Spalart-Allmaras是ANSYS Fluent中的一种湍流模型，通过Boussinesq逼近，中心问题是如何计算涡旋粘度，用来解决因湍流动粘滞率而修改的数量方程。湍流动能在Spalart-Allmaras模型中没有被计算。其模型方程为： 其中：ν ̅为输送变量，与湍流运动粘度相同，G_v为湍流粘度的产生，Y_v为近壁面区域由于壁面堵塞和粘性阻尼而产生的湍...
在Hypermesh中使用网格变形控制体（Morphing Volumes）改变圆孔直径大小
本文介绍在Hypermesh中通过MorphingVolumes控制体工具进行网格变形，改变孔径大小的方法。改变圆孔直径需要创建圆柱控制体，首先需要创建圆柱坐标系。通过Analysis –systems在孔的中心创建圆柱坐标系，圆柱坐标系的z轴垂直于开孔曲面。通过菜单Morphing – Create – Morphing Volumes创建控制体，控制体的类型选择create matrix...
ANSYS Workbench旋转机构的惯性释放静力学分析
下图所示为增压器叶轮模型，本文使用ANSYS Workbench静力学分析计算叶片在50rad/s转速下的应力分布，叶片所受的力为旋转惯性力。叶片的材料为铝合金。 1、有限元模型前处理在ANSYS Workbench中创建静力学分析项目，添加Aluminium Alloy铝合金材料，并导入叶片的三维模型。设置网格大小为5mm，并进行网格划分。2、施加惯...
Hypermesh Utility二维网格单元快速修改命令——补孔、加筋和washer
在前面的文章《Hypermesh二维网格补孔之曲面逆向补孔》和《Hypermesh二维网格补孔之Hole/Gap Fill工具直接补孔》中介绍了两种在Hypermesh中进行二维网格单元快速补孔的方法，本文将介绍Hypermesh Utility工具箱中常用的三个二维网格修改命令：AddWasher、Fill Hole和Bead。通过菜单View – Browsers – HyperMesh – Utility可打开Utility...
Hyperworks Optistruct接触非线性分析的接触约束处理和穿透调整
在Hyperworks Optistruct中使用拉格朗日乘子法或者罚函数法来处理接触约束问题。1、拉格朗日乘子法用拉格朗日乘子法引入接触约束条件可以精确满足约束条件，但是有两个不足之处：1）方程自由度数增加；2）求解方程的系数矩阵中包含零对⻆元素。2、罚函数法在Optistruct解决接触约束的罚函数法中用一个弹簧施加接触协调条件...
Hyperworks Optistruct基于弹塑性材料模型的接触非线性分析实例
本文介绍在Hyperworks中使用Optistruct求解器进行接触非线性分析的方法，使用弹塑性材料模型，同时考虑材料的非线性。在非线性加载求解后进行卸载，并查看卸载后的变形及应力状况。1、模型介绍所使用模型为下图所示的两个方块，在方块的顶部施加压力载荷,顶部的角分别约束X、Y方向自由度,下面方块的底部角约束X、Y和Z三个方向自由度...
在ANSYS Workbench中进行加速度响应谱分析（Response Spectrum）
响应谱分析是一种频域分析,其输入载荷为响应幅值关于频率的曲线,常用的频谱有加速度频谱、速度频谱和位移频谱等。响应谱分析从频域的角度计算结构的峰值响应。这一最大响应是响应系数和振型的乘积,然后将这些响应以某种方式进行模态组合，就得到了结构的总体响应。因此响应谱分析需要首先进行模态分析，得到结构的固有频率和振型，然后再进...