内容发布更新时间 : 2024/12/22 9:21:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

显然，各基本体的位置由待加工工件的形状决定。当工件形状为复杂方程曲面或方程未知曲面时，用解析的方法确定基本体的位置是十分困难甚至是不可能的。然而由于基本体与工件曲面相切，因此可以利用有限元法的接触分析进行研究。

在利用接触分析确定基本体的位置时，首先取一个接近于工件的基本体初始位置，然后移动基本体与工件发生接触。在得到分析结果后，利用ANSYS的时间历程后处理器(POST26)检查工件的变形情况，工件开始变形时的位置就是基本体和工件曲面相切的位置，也就是基本体的工作位置。

本方法可以用ANSYS来实现，也可以用ANSYS/LS-DYNA来实现。但由于对薄板多点成形工艺的有限元模拟一般用ANSYS LS-DYNA来进行，因此本例使用ANSYS LS-DYNA进行研究。本例为原理性解决问题，更精确、更实用的方法请读者自行开发。

本例介绍了半径为20mm的球形基本体与了个抛物线形柱状曲面的接触。由于是柱状曲面，所以可以取过基本体球形中心、垂直柱状曲面的平面进行分析。

32.2 分析步骤

32.2.1运行ANSYS/LS-DYNA

用ANSYS产品启动器（图32-2）运行ANSYS/LS-DYNA:开始→程序→ANSYS13.0→Mechanical APDL Product launcher→选择Simulation Environment（分析环境）为ANSYS，选择License（授权）为ANSYS Multiphysics/LS-DYNA，设置Working Directory（工作目录）和Initial Jobname（初始任务名）等→Run。

图32-2 ANSYS产品启动器

32.2.2改变任务名

拾取菜单Utility Menu→File→Change Jobname，弹出如图32-3所示的对话框，在“[/FILNAM]”文本框中输入EXAMPLE32，单击“OK”按钮。

图32-3改变任务名对话框

32.2.3选择单元类型

拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，弹出如图32-4所示的对话框，单击“Add?”按钮，弹出如图32-5所示的对话框，在左侧列表中选\Explicit\，在右侧列表中选“2D Solid 162”， 单击“OK”按钮，返回到如图32-4所示的对话框，选择“Type 1 PLANE162”，单击“Options”按钮，弹出如图32-6所示的对话框，选

择“Stress/strain options”下拉列表框为Plane strain z=0，单击“OK”按钮，最后单击“Close”按钮关闭如图32-4所示的对话框。

图32-4单元类型对话框

图32-5单元类型对话框

图32-6单元选项对话框

32.2.4定义材料模型

拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models，弹出如图32-7所示的对话框，在右侧列表中依次拾取“LS-DYNA”、“Linear”、“Elastic”、“lsotroPic”弹出如图32-8所示的对话框，在\、“EX”、“NUXY”文本框中分别输入2750（密度）、0.74ell（弹性模量）、0.3（泊松比），单击“OK”按钮。于是定义了材料模型1。单击如图32-7所示对话框的菜单项Material→New Model，单击弹出的Define Mat对话框中的“OK”按钮。在右侧列表中依次拾取“LS-DYNA”“Rigid Material”、，弹出如图32-9所示的对话框，在“DENS”、“EX”、“NUXY”文本框中分别输入7800（密度）、2ell（弹性模量）、 0.3（泊松比）， 选择\Constraint Parameter \（平动约束）下拉列表框为“Z and X disps，”，选择“Rotational Constraint Parameter”（转动约束）下拉列表框为\，单击“OK” 按钮。于是定义了刚性材料模型2。最后关闭如图32-7所示的对话框。

图32-7材料模型对话框

图32-8材料特性对话框