繼上次進行靜力學分析和模态分析對比後,本次帶來ABAQUS與ANSYS Workbench接觸求解對比。
選用模型如圖1所示,下方長方體兩側固定,上方滑塊施加10MPa表面壓力,對比兩款軟件的求解誤差。
圖1 幾何模型示意圖
為了保證兩者網格、材料條件完全一緻,采用Hypermesh進行網格劃分,得到如下網格模型,同時在Hypermesh中完成材料定義以及單元類型設定,材料為steel(楊氏模量2.1e11Pa,泊松比0.3),單元類型為高階全積分單元,并完成屬性指派。
圖2 網格模型
01 ABAQUS分析
一、前處理
将設定好的網格模型在Hypermesh中導出為inp文件後導入ABAQUS中,進行後續設定。由于幾何模型、材料參數、網格系統均已完成設定,因此隻需在ABAQUS中進行求解設置便可提交運算。
二、求解
1、分析步創建:
在Step模塊創建Static,General分析步,分析步設定保持默認。
2、連接關系構建:長方體上表面與正方體下表面間創建接觸,法向參數保持默認,切向通過Penalty方式設定摩擦系數為0.15。
3、邊界條件設定:
1)位移邊界條件
在Load模塊單擊Create Boundary Condition,選擇Symmetry/Antisymmetry/Encastre,選擇長方體兩側端面節點,施加完全固定約束。
2)載荷邊界條件
在Load模塊單擊Create Load,選擇Pressure,選擇正方體上表面,施加表面壓力,大小為10MPa,完成載荷施加,得到的邊界條件如圖3所示。
圖3 邊界條件設定
在Job模塊中創建作業并提交求解,得到如下求解結果。
三、後處理
在Job模塊單擊Results,進入後處理模塊,得到的應力雲圖以及位移雲圖如下圖所示。
圖4 應力雲圖(ABAQUS)
圖5 位移雲圖(ABAQUS)
02 ANSYS分析
在Hypermesh得到的網格模型以inp文件形式導入ANSYS Workbench中,搭建靜力學分析流程,如圖6所示。
圖6 模态分析流程
在mechanical中創建Frictional接觸,摩擦系數為0.15,并對長方體兩側施加固定約束,對正方體上表面施加10MPa表面壓力。
圖7 應力雲圖(ANSYS)
圖8 位移雲圖(ANSYS)
03 誤差對比
ABAQUS與ANSYS計算的應力結果與位移結果誤差統計如下表所示,可見兩者的計算誤差均在5%以内。
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