挑战工程师：COMSOL题目挑战！

ustc_cmer · 发表于 2011-6-15 22:20:00

本帖最后由 jackie.lee 于 2011-10-29 08:43 编辑

题目如下图，一个刚性圆柱底部一点受到Y正方向的集中力F，对开有半圆形小孔的平板产生挤压，平板的上边界限制Y方向位移，其余边界为自由边界。这个问题如果用ABAQUS来做，可以直接将圆柱定义为“解析刚体”，非常简单即可求解；然而COMSOL中却没有刚体一说，如果杨氏模量定义过大，运算则会出现奇异。这一问题已经在COMSOL官方网站发帖，至少3名工程师看过，尚未提出有效解决方案。如果有兴趣的话，请尝试解决，并将计算得到的mph文件附上。下图只画出了ABAQUS中的算例几何模型（左右对称，因而只算一半即可）。注意：圆柱是刚性的，也就是不发生变形。而平板是可变形的，因而二者的接触点不会始终是一点。如果有人认为自己已经完成了算例，请将模型附上，并对刚体部分予以说明。

kyolee · 发表于 2011-6-16 09:33:08

这种集思广益的题目还是很值得学习的... 希望大家积极响应... 关键是不能输给ABAQUS (O(∩_∩)O)

kven028 · 发表于 2011-6-16 09:43:05

我最近都在研究電學方面的
雖說我是機械系畢業但這問題還是很複雜
我覺得最可行方式是用PDE 模組 @@

好大一只豚 · 发表于 2011-6-16 09:59:54

3# kven028

同意你的观点，PDE模式确实具有很好的扩展性，但巧妙使用也是很重要的，例如一些不同形式的等价PDE，却能得到不同的结果。

ustc_cmer · 发表于 2011-6-17 15:47:34

2# kyolee
版主您好，我的这个问题在中方科技的官网上也发布了。有个工程师研究了很久之后，认为，这个问题目前COMSOL还不能很好的解决，只能适当地增加杨氏模量来近似刚体。而且杨氏模量还不能增加得太大。这样做的话，既会增加运算奇异的风险，又会增加计算成本。所以，非常期待在我们版能够找到更好的方法解决这个问题。需要注意的是，平板的小孔半径比圆柱的半径大。所以二者的接触是变化的：如图所示，变形之前，只有A点是接触点，而变形后，圆弧BC都变成了接触点。

ustc_cmer · 发表于 2011-6-17 18:55:18

2# kyolee 目前我得到了一种可以定义刚体的做法，但是只有理论意义，没有工程意义。见模型，工程上是已知力求位移场，附件中的模型则是给出刚体位移，得到应力分布。现在我提出一种想法：如果能够用函数描述出刚体上一点的位移，则整个刚体的位移与该点相同即可。却不知如何能提取出几何体上某点的位移。

edodo · 发表于 2011-6-27 16:53:46

其实COMSOL 模型库中有一个类似案例，请LZ鉴定

ustc_cmer · 发表于 2011-7-29 13:31:25

7# edodo 好久没有上来了，您提供的例子我看过的，但是这个例子中定义的刚体，仍然是通过预定义位移来实现的，而实际上，一般当作刚体的物体，都是已知承受载荷而不是位移的。所以说这个例子意义不大。

tzolkin · 发表于 2011-7-29 18:21:19

Marc好像可以计算这样的情况，可以定义刚体，实现动态接触，楼主可以去研究研究，我也是刚开始学习Marc，看它的例子里有相关的介绍。

feiyuzhen · 发表于 2011-8-2 18:59:05

个人觉得，这个问题可以考虑一下按实际情况仿真，
把圆柱和平板的实际参数代入试试，
对comsol仿这个不熟悉，一点浅见

jackie.lee · 发表于 2011-10-29 08:40:36

这个问题在COMSOL中可以解决~

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