过盈配合的模态分析

xigezhou

老师让我用ANSYS做一个轴与轮子配合在一起的模态分析，两者是过盈配合，我设置了接触对，并在轴承处对轴进行了约束，但分析结果与把轮子单独分析（无约束状态）的结果是一样的，这是怎么回事？也找不到有关接触方面的模态分析实例，不知道那里错了，请大家多多指点！
另外，我看到有一篇求接触应力的例子，也是轴与轮子的过盈配合，其中在设置的时候它把接触矩阵设置成非对称的，请问接触矩阵是怎么回事啊？什么情况属于对称的，什么情况属于非对称呢？

16443

接触问题目前不能直接求解模态。

mututu_gui

（原创）本例为一个2D轴对称过盈装配接触预应力模态求解：

/PREP7  
ET,1,183,,,1 ! AXISYMMETRIC
ET,2,169
ET,3,172
MP,EX,1,10E3
MP,NUXY,1,0
MP,DENS,1,2
MP,MU,2,0   
RECTNG,1.5,2,0,1
RECTNG,1.9,2.4,0,1  
ESIZE,0.05  
AMESH,ALL   
TYPE,2  
MAT,2   
REAL,2  
LSEL,,LOC,X,1.9
NSLL,,1
ESURF   
TYPE,3  
LSEL,,LOC,X,2   
NSLL,,1
ESURF   
ALLSEL,ALL  
RMODIF,2,7,
RMODIF,2,8,
KEYOPT,3,9,2

FINISH  
/SOL
D,NODE(1.5,0,0),UY,0
D,NODE(2.4,0,0),UY,0
NLGEOM,ON   
NSUBST,10,50,5  
PSTRES,1
ematwrite,yes   
solve   
FINISH   
/SOLUTION   
ANTYPE,2
UPCOORD,1,ON
MODOPT,LANB,6   
EQSLV,SPAR  
MXPAND,6, , ,0  
PSTRES,1
PSOLVE,EIGLANB  
expass,on   
PSOLVE,EIGEXP   
FINISH

[ 本帖最后由 mututu_gui 于 2008-7-10 13:49 编辑 ]

mututu_gui

结果：

*****  INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE  *****

   SET   TIME/FREQ    LOAD STEP   SUBSTEP  CUMULATIVE
     1  3.3272             1         1         1
     2  5.0889             1         2         2
     3  5.8204             1         3         3
     4  7.4320             1         4         4
     5  24.999             1         5         5
     6  30.893             1         6         6

[ 本帖最后由 mututu_gui 于 2008-7-10 12:02 编辑 ]

mututu_gui

HELP里面的说明：
For frictionless, rough, and bonded contact, the contact element stiffness matrices are symmetric. Contact problems involving friction produce unsymmetric stiffnesses. Using an unsymmetric solver is more computationally expensive than a symmetric solver for each iteration. For this reason, ANSYS uses a symmetrization algorithm by which most frictional contact problems can be solved using solvers for symmetric systems. If frictional stresses have a substantial influence on the overall displacement field and the magnitude of the frictional stresses is highly solution dependent, the symmetric approximation to the stiffness matrix may provide a low rate of convergence. In such cases, choose the unsymmetric solution option (NROPT,UNSYM) to improve convergence.

中文：对于无摩擦，粗糙或绑定接触，接触单元刚度矩阵是对称的，带摩擦的接触问题则导致非对称刚度，运用一个非对称求解器在每一个迭代中所花费的求解精力远超过对称求解器。因此，ANSYS运用对称化运算法则，通过这种方法，对称求解器可以完成大部分摩擦接触问题。如果摩擦应力对整个位移区域有很大的影响而且摩擦应力值的幅度依赖于求解过程，则对刚度矩阵的对称近似都可能提供一个低的收敛比率。在这些情况下，选择非对称求解属性来改善收敛。(NROPT,UNSYM)

xigezhou

谢谢楼上的指点！因为是新手，对命令流还不怎么能看懂，你设置的不是面面接触么？为什么说是二维的？

xigezhou

还有，请问各位高手，能不能推荐一些学习ANSYS命令流的资料，谢谢了！

mututu_gui

我说二维是因为这个例子采用的轴对称属性。面面接触只是一种接触方法，而不是说它就是三维的:time:
ANSYS命令流的，可以在本论坛中搜集到不少相关资料。

16443

这个是预应力模态计算的，不完全是接触问题的模态分析，接触问题模态属于非线性模态。

xigezhou

谢谢两位的答复！请问：我的这个题目怎么做呢？大家有没有见过类似这种非线性模态的例子呢？

xigezhou

如果接触问题目前不能直接求解模态，那用什么间接的办法么？请各位高手帮忙指点一下！

16443

看看论坛内关于非线性模态的讨论。