基于Ansys Workbench的大变形旋转分析

一 分析背景

塑料齿轮、棘轮或者卡扣结构，往往伴随着大变形、旋转位移、高泊松比等情况。仿真中的难题主要有：

1.如何方便地施加旋转位移？

2.如何处理大变形、高泊松比导致的网格畸变？（网格，接触算法，非线性算法，单元类型等）

3.如何后处理？（力矩提取，应变处理）

本案例做了以下模型（简陋又不失细节的模型），黄色块绕着圆柱中心转动，绿色的齿受到挤压。仿真计算齿能承受的最大破坏力矩，或者安全情况下所能承受的力矩。 

                                          

图一 塑料齿轮模型

二 分析过程

注意，在这个模型中，我把所有能够提高收敛性的方法都加上了。一般情况下是不需要的。

2.1 建模及几何设置

模型如图一，然后设置Geometry的Element Control为Manual。

然后设置几何体为减缩积分模型（主要针对大变形几何）。  

图二 手动单元控制