Comment simuler le contact entre deux pièces distantes dans l'atelier Ansys?

J'ai fait un test à Ansys mais le résultat ne semble pas être l'état d'équilibre final. Les deux corps ne se sont pas touchés. Comment puis-je obtenir le bon résultat?

applied-mechanics simulation ansys

— atterrissages
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Le support fixe (rouleau cylindrique) situé au centre est-il censé rester au centre pendant la simulation / l'opération? J'interviendrai plus tard dans ANSYS, car cette question m'intéresse également.

— pauloz1890

@ pauloz1890 Oui, c'est bien ça. C'est un cas structurel statique très simple. Le rouleau ne bouge pas et l'anneau exerce une force descendante.

— Débarquements

Je ne suis pas un expert Ansys, mais je soupçonne que le problème est un problème d’exactitude numérique. Les solveurs FEM ne sont généralement pas utilisés pour résoudre de tels problèmes de déplacement statique important, aussi les moteurs numériques situés sous le capot sont-ils réglés pour un problème très différent de celui que vous essayez de résoudre. Je suppose que si vous retirez la force B, vous obtiendrez quand même une dérive raisonnable entre les parties, mais ce sera dans une direction complètement aléatoire.

— Chris Mueller

@ChrisMueller ANSYS peut certainement être utilisé pour les problèmes de déplacements importants si l’on prend le temps de le configurer en tant qu’analyse non linéaire. Par exemple, le déplacement d'une canne à pêche ne conviendrait pas à une analyse statique linéaire car il dévie beaucoup. Mais ANSYS peut toujours le gérer via une analyse non linéaire. Je ne suis pas sûr que ce soit le problème car le contact pourrait certainement être modélisé d'une meilleure façon.

— pauloz1890

Y a-t-il une raison pour laquelle vous ne pouvez pas mettre l'anneau en contact avec le rouleau au début de l'analyse? Si l'anneau n'est pas contraint à part le rouleau, il n'y a pas besoin de cet écart important comme condition initiale. L'acte de mouvement rigide ne provoquera pas de stress supplémentaire et ajoutera simplement du travail supplémentaire à ANSYS.

— Trevor Archibald

Réponses:

Bon, j'ai fini par jouer dans ANSYS Mechanical Workbench. J'ai fait une maquette de votre problème. Voici comment j'ai réussi à le modéliser. Notez que bon nombre de mes décisions sont basées sur le guide des meilleures pratiques de contact d'ANSYS .

Voici quelques points très importants compte tenu de votre problème, mais également de la modélisation de contact en général et d'un type de contact sans frottement:

Comme Trevor l’a déclaré, un écart aussi important n’était pas nécessaire au départ. ANSYS n’a pas besoin de simuler ce type de comportement, car il devrait être évident. Alors rapproche le rouleau de l'anneau. J'ai fini par déplacer le rouleau à moins de 1 mm de la bague. Faire cela seul, cependant, ne suffit pas à le faire converger.
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Ci-dessous se trouvent le résultat de la déviation (à gauche) et le résultat de Von-Mises Stress (à droite). Comme vous pouvez le constater, la répartition des contraintes n'est pas très bonne - il existe probablement de fortes concentrations de contraintes autour de la zone de contact dans l'anneau. Vous aurez peut-être besoin d'un meilleur maillage autour de la zone de contact car je ne passais pratiquement pas de temps à mailler. La principale raison de cet exercice était de prouver que, même s'il y avait un écart entre les surfaces de contact, des contrôles appropriés étaient en place pour le modéliser:

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Si vous vous demandez si vous pouvez le faire sans déplacer le rouleau plus près de l'anneau, vous pouvez probablement jouer avec le rayon de flipper ainsi qu'avec une autre option appelée "Prédire l'impact" dans les contrôles de pas de temps. Je n'ai jamais utilisé cela personnellement et je ne suis pas sûr de l'effet que cela aurait.

Si vous avez le temps, lisez les meilleures pratiques en matière de modélisation des contacts.

— pauloz1890
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C'est très utile. Je ne suis pas un utilisateur expérimenté, alors merci beaucoup pour votre aide ponctuelle.

— Débarquements

Sauf si vous essayez d'utiliser ANSYS pour valider la physique du bon sens / newtonien, lancez l'analyse avec le toucher.

— m4p85r
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