fchangwei1 发表于 2008-4-17 04:53:26

关于接触问题Initial penetration！！！！！急求

今天第一次进这个论坛，把08年的帖子基本翻看了一遍，却始终没有找到问题的答案。现在再具体表达一下问题，希望高手们帮忙解决一下。多谢多谢！

问题描述：在用ansys进行发动机机体结构分析的时候，在活塞和活塞销之间设置了接触副，但在计算的时候却出现了如下问题，
Max.Initial penetration 1.51203444was detected between contact      
element 251619 and target element 239715.                              
You may move entire target surface by : x= -1.3232565654E-28, y=            
1.51203444, z= 1.390550448E-29,to reduce initial penetration.

从而导致结果活塞销和活塞处局部大应力，竟然达到6000Mpa。

我自己也做了多次尝试和总结，出现这种结果的最可能原因就是y向的预渗透过大，从而导致结构的预应力过大。

曾经试过简单的方法，就是两个零件一起划分网格，使零件连接处单元节点重合，可以避免预穿透。但是由于本人的发动机模型过于复杂，很难保证使用这个方法，所以希望高手能够指点迷津。

能否通过接触副的相关设置消除或者减小初始渗透。

fchangwei1 发表于 2008-4-17 09:31:01

迫切希望得到大家的帮助。感谢

sokya 发表于 2008-4-17 09:55:23

这个问题有点难度，建议斑竹加精，多给点贡献分。:P

hg_boy 发表于 2008-4-17 11:22:31

你的活塞销和活塞划分网格之后，单元直接相互有渗透(penetration)。
最大渗透(过盈)有1.5mm，这样算出来的应力不大才怪。

hg_boy 发表于 2008-4-17 11:28:21

1.活塞和活塞销之间是过盈配合还是间隙配合？
如果是间隙配合，那他们的几何之间就不会有干涉，划分出来的网格更不会有相互侵入的现象出现。
如果是过盈配合，那有一定的过盈量就是正常的；

过盈或者间隙，是可以通过设置接触单元的keyopt参数来调整的。

fchangwei1 发表于 2008-4-17 11:47:26

活塞销的半径跟活塞上孔的半径尺寸是一样的，我也调整过keyopt的参数，但是分析时那些初始渗透还存在，还是有这么大。现在正在分析，不知道结果会不会还是很大。

xsrose376 发表于 2008-4-17 17:13:52

楼主找到答案了吗

fchangwei1 发表于 2008-4-17 20:58:58

原帖由 xsrose376 于 2008-4-17 17:13 发表 http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif
楼主找到答案了吗




还没有，仍然期待中。

hg_boy 发表于 2008-4-17 21:09:40

如果在几何上，两者在配合位置尺寸是完全一样，划分网格后，由于用直线代替了曲线，单元之间只会产生间隙，而不会产生侵入；

如果有侵入，肯定是你的CNOFF,INITCONT等参数以及keyopt相关参数设置不对；

如果可以，能不能把模型发上来，让大家一起学习学习。

学习接触问题，很难找到很合适的例子。
如果不涉及保密，希望楼主能把模型发上来；
如果模型比较大，没法以附件上传，下面的网站可以提供免费中转，而且速度很快。

http://www.fs2you.com/zh-cn/

whatinrain 发表于 2008-4-17 21:18:15

细化活塞和活塞销之间的mesh

hines 发表于 2008-4-18 10:55:35

在设置接触对的时候，把初始渗透选项去掉，如果忘记这步操作，可以在接触属性内选择exclude everything，这样也可以不考虑初始渗透。
你的模型可能在建模时就产生了模型干涉，所以在求解中检测到了1.5的初始值，这时会出现过盈装配，自然出现6000mpa的应力集中也就不奇怪了！

fchangwei1 发表于 2008-4-18 11:07:26

原帖由 hg_boy 于 2008-4-17 21:09 发表 http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif
如果在几何上，两者在配合位置尺寸是完全一样，划分网格后，由于用直线代替了曲线，单元之间只会产生间隙，而不会产生侵入；

如果有侵入，肯定是你的CNOFF,INITCONT等参数以及keyopt相关参数设置不对；

如果可 ...


谢谢你的关注。
由于这个是跟企业的合作项目，所以模型不方便公布了。

我在做活塞和销子的模型时是这么创建的，首先创建活塞模型，然后画出直径16mm的销子，然后他们做subtract，选择keep销子，所以理论上来讲销子的直径肯定等于孔的直径，但网格划分出来就是出现了问题。下面是我划分出网格的效果，有明显的侵入。http://sz.photo.store.qq.com/http_imgload.cgi?/rurl2=868b9013c27794e6cfd6bf7bbdb1b12709cae5f2a436fd5a33c5635904011e2a8412de1310234d0e9fbc4d8987e604d7ff6aa96d64c7302d946417c01df607a2422b0a65cd7a0799a041a79a50dc3b8f45776470

fchangwei1 发表于 2008-4-18 11:13:36

原帖由 hines 于 2008-4-18 10:55 发表 http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif
在设置接触对的时候，把初始渗透选项去掉，如果忘记这步操作，可以在接触属性内选择exclude everything，这样也可以不考虑初始渗透。
你的模型可能在建模时就产生了模型干涉，所以在求解中检测到了1.5的初始值，这时 ...

我在做活塞和销子的模型时是这么创建的，首先创建活塞模型，然后画出直径16mm的销子，然后他们做subtract，选择keep销子，所以建模引起的模型干涉这种可能基本排除了。

fchangwei1 发表于 2008-4-18 11:15:33

原帖由 whatinrain 于 2008-4-17 21:18 发表 http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif
细化活塞和活塞销之间的mesh


谢谢，这个方法我正在试验，可细化之后分析计算就更慢了。我这个是整个发动机的模型，ansys建模出来，网格划分完将近30万个节点，在我们实验室的工作站上计算都要15个小时以上。所以加密了之后恐怕计算时间要翻倍。

fchangwei1 发表于 2008-4-18 11:16:30

原帖由 whatinrain 于 2008-4-17 21:18 发表 http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif
细化活塞和活塞销之间的mesh
谢谢，这个方法我正在试验，可细化之后分析计算就更慢了。我这个是整个发动机的模型，ansys建模出来，网格划分完将近30万个节点，在我们实验室的工作站上计算都要15个小时以上。所以加密了之后恐怕计算时间要翻倍。

hg_boy 发表于 2008-4-18 11:56:24

从你建模描述可以看出，活塞销和活塞之间在几何位置桑是刚好匹配 的，这种情况下，可以使两者在接触界面上的节点完全保持一致，这样利于收敛，而且计算精度高，也不会出现单元之间有侵入的现象。

fchangwei1 发表于 2008-4-18 14:38:13

原帖由 hg_boy 于 2008-4-18 11:56 发表 http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif
从你建模描述可以看出，活塞销和活塞之间在几何位置桑是刚好匹配 的，这种情况下，可以使两者在接触界面上的节点完全保持一致，这样利于收敛，而且计算精度高，也不会出现单元之间有侵入的现象。
谢谢，我目前正在这么做，使接触面上的节点保持一致。

fchangwei1 发表于 2008-4-20 23:58:33

穿透问题解决了，可现在计算却不收敛。前几天有穿透的时候能收敛，现在却不收敛了。希望大家伙儿继续关注，给预帮助，谢谢。

xsrose376 发表于 2008-4-21 09:43:43

调整一个接触刚度，或者增加迭代的步数
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