请教一个关于ansys有限元模拟高压密封结构建立接触关系的问题。
@力学哥_ANSYS经典
图中是一个高压密封结构的有限元模拟,其关键题是如何建立这些接触关系? ansys按接触对来建立接触关系,每建立一个接触对,就需划分接触单元和目标单元,图中 的O型圈与多个体有接触关系,怎么建立这些接触关系?ansys中不能对已建立接触对的线面重新划分接触单元。还有O型圈大变形后,缸筒膨胀,内径变大,间隙变大,铜环沿斜面移动,补偿密封间隙,O型圈会与原来不接触的活塞杆与铜环配合的斜面接触,还有如果间隙不能完全闭合,O型圈还会被挤入间隙,发生新的接触,这个问题还比较麻烦。 请高手帮忙解答 以下是建模和创建接触的部分,接触部分为完成,模拟了第一个载荷步。
FINISH
/OUTPUT,OUTPUT LOG,TXT
/CLEAR,START
/TITLE, ULTRAHIGH PRESSURES SEAL ANLYSIS
/FILNAME,ULTRAHIGH PRESSURES SEAL ANLYSIS,1
/PNUM,LINE,1
!定义参数
/PREP7
*AFUN,DEG
R0=5.7/2 !!O型圈半径
R1=100.5 !!O型圈槽底径
R2=105 !!缸筒内径
R3=175 !!缸筒外径
T=1 !!O型圈压力侧活塞杆与缸筒间隙
T1=8.5 !!槽宽
B=10
P=80 !!液体压力,MPa
ES=1 !!单元尺寸
!!定义单元
ET,1,PLANE82
KEYOPT,1,3,2 !!Plane strain
!!橡胶材料单元
ET,2,PLANE183
KEYOPT,2,1,0
KEYOPT,2,3,2 !!Plane strain
KEYOPT,2,6,1 !!u-P公式
!!定义橡胶材料参数
EX1=7.8
NU1=0.5
C10=1.84
C01=0.47
DD=2*(1-2*NU1)/(C10+C01)
!!铜环材料参数
MP,EX,1,1.08E5
MP,NUXY,1,0.34
!!橡胶材料参数
MP,EX,2,EX1
MP,NUXY,2,NU1
TB,HYPER,2,1,2,MOONEY
TBDATA,2,C10,C01,DD
!!缸筒材料参数,45#
MP,EX,3,2.06E5
MP,NUXY,3,0.3
!!接触摩擦系数
MP,MU,4,0.01
!!定义点的坐标
*DIM,X,ARRAY,14,1
*DIM,Y,ARRAY,14,1
X(1,1)=0
X(2,1)=B
X(3,1)=B
X(4,1)=B+T1
X(5,1)=B+T1+(R2-R1)*SQRT(2)
X(6,1)=2*B+T1+(R2-R1)*SQRT(2)
X(7,1)=B+T1
X(8,1)=B+T1
X(9,1)=B+T1+(R2-R1)*SQRT(2)
X(10,1)=B+T1-R0
X(11,1)=0
X(12,1)=2*B+T1+(R2-R1)*SQRT(2)
X(13,1)=2*B+T1+(R2-R1)*SQRT(2)
X(14,1)=0
Y(1,1)=R2-T
Y(2,1)=R2-T
Y(3,1)=R1
Y(4,1)=R1
Y(5,1)=R2
Y(6,1)=R2
Y(7,1)=R1
Y(8,1)=R2
Y(9,1)=R2
Y(10,1)=R1+R0
Y(11,1)=R2+1.5*T
Y(12,1)=R2+1.5*T
Y(13,1)=R3
Y(14,1)=R3
!!创建点
*DO,I,1,14,1
K,I,X(I,1),Y(I,1),
*ENDDO
*SET,I
!!创建沟槽
*DO,I,1,5,1
LSTR,I,I+1
*ENDDO
*SET,I
!!创建铜环截面
A,7,8,9
!!创建O型圈
CYL4,X(10,1),Y(10,1),R0
!!创建缸筒截面
A,11,12,13,14
!!划分铜环
ESIZE,ES
TYPE,1
MAT,1
AMESH,1
!!划分O型圈橡胶
ESIZE,ES
TYPE,2
MAT,2
AMESH,2
!!划分缸筒
ESIZE,ES
TYPE,1
MAT,3
AMESH,3
!!细化接触单元
LSEL,S,,,6,13,1
LPLOT
LSLL,S,1
NSLL,S,1
NREFINE,ALL,,,1
ALLSEL,ALL
LPLOT
SAVE
!!!!!!??????
K=3
ET,K,TARGE169
ET,K+1,TARGE169
ET,K+2,CONTA172
R,K,,,0.2 !!接触刚度
KEYOPT,K+2,2,1 !!接触算法:罚函数法
KEYOPT,K+2,5,4
KEYOPT,K+2,9,1
KEYOPT,K+2,10,1
KEYOPT,K+2,12,0
MAT,4
REAL,1
TYPE,K
TSHAPE,LINE
LSEL,S,,,1,5
LMESH,ALL
ESURF,,REVERSE
!!!!!!!!?????
/SOLU
ANTYPE,0
SOLCONTROL,ON
NLGEOM,ON
OUTRES,ALL,ALL
LNSRCH,1 !!线性搜索打开
!!耦合轴边线UY自由度,及模拟安装压缩量
LSEL,S,,,1,5
NSLL,S,1
CP,1,UY,ALL
D,ALL,UX,0
D,ALL,UY,2.5*T-0.01
LSEL,S,LINE,,16
NSLL,S,1
D,ALL,UX,0
ALLSEL,ALL
EPLOT
KBC,0
TIME,1
CNVTOV,U,,0.05,2,0.01
CNVTOV,F,,0.02,2,0.01
NSUBST,10
ALLSEL,ALL
SOLVE
FINISH
/POST1
/EFACET,1
PLNSOL,U,Y
PLNSOL,S,EQV