装配体静力分析（大变形接触分析）分享

berniejiang · 发表于 2020-5-26 14:32

本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 22:08 编辑

最近在零部件公司实习了很久，研究了creo的simulation模块，论坛的朋友们提供了很多的帮助，现在把自己所学到的和所踩得坑分享给大家。
感谢那些在论坛里面提供学习资料和热心解答的朋友们。如果有问题的话希望能和大家一起讨论学习！！！

这里是一个简单的板子推导柱的模拟，这里的模型比较简单，因为公司里面的模型不能用。

（插一句，creo的仿真精度在简单零部件的定性分析中还是可靠的，用于简单的定量分析也可以，我们用同样的设置在ansys中进行了模拟，定性分析基本没问题，静力分析中模拟的数值有些许偏差，最大在百分之10左右，最小的话结果很接近。

对于模态的仿真，单部件的话数值很接近，甚至在简单的装配体中各阶模态的趋势和数值基本相同，偏差在百分之5以内。）

这里的静力我做了两种

1.静力载荷
2.位移载荷

下面上模型

berniejiang · 发表于 2020-6-5 22:03

本帖最后由 berniejiang 于 2020-6-5 22:06 编辑

很抱歉呀，前几天实习离职了，然后返校了，坑没补上，这个模型我做的有点简单，然后我在做模拟的时候确实也出现了坛友的一些问题，我私下花了时间研究了下，应该是初步解决了。

问题1：接触区域中相对曲面上的两个面在突出显示的节点处连接。这可避免曲面在接触分析的过程中完全移开。。。。。。。
我发现这是因为精细模型中的界面设置的问题，具体咋说呢，俺也不是很清楚，我把我的解决方法放上去，仅供参考（避免推板和导柱在会在发生应力变形处接触）

问题2：我在解决问题1后，跑模拟会失败，提示虽然完成模拟但发生了严重的问题，提示约束不足，网格细化不足等问题
在经过我尝试后，发现是底板和导柱之前的间隙过大，这里我是随手画的，确实问题挺多。回想起来公司中的模拟中，两者的间隙很小，然后我就将底板和导柱设置了相切，问题也初步解决了。

！！！！！5-3的图片错了，旋转没有约束，现在不能修改了

！！！！！

berniejiang · 发表于 2020-5-26 14:41

1.材料选择及分配
这个根据自己的材料来选择。这里我就简单随便选取了一下。
有个很重要的tip：就是各向异性材料无法使用大变形接触分析。

berniejiang · 发表于 2020-5-26 14:50

2.接触面设置

这里对会发生相对位移且有接触的面进行设置。

这里的接触类型选择：接触。参考选择：曲面-曲面。
这里选择的分别是：推板和导柱基座的接触面&推板和导柱的接触面。

Tip：这里的摩擦可以选择，但如果是用于定性对比的话不建议选，基本上影响不大。记住这里的接触类型不能选择自由，不然就会穿模。

berniejiang · 发表于 2020-5-26 14:55

3.基座固定设置
这里约束了基座地面的6个自由度，实际使用的时候根据装配约束情况进行选取。

berniejiang · 发表于 2020-5-26 15:05

本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 16:21 编辑

4.载荷设置
4.1静力载荷

在推板上施加一个如图所示的力（注意单位和方向的选择）。
同时在推板的上表面设置位移约束，这里释放x方向（推板受力的方向）的自由度，其余方向施加约束。

berniejiang · 发表于 2020-5-26 15:09

本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-27 08:47 编辑

4.2 位移载荷施加

和4.1中给推板施加位移约束一样的，只是对x的自由度进行设置，其它自由度约束。这里x方向的自由度给0.1mm的位移。

（这里说的位移载荷和静力载荷是两个不同的实验方案，是分开设置的，两个同时设置的情况目前还没有用到，所以也没有做深入的研究）

berniejiang · 发表于 2020-5-26 15:18

本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 16:29 编辑

5. 局部网格细化（添加块）
（creo 的局部网格细化功能是真的好用呀，给点赞。）
在进行仿真的时候，对需要精确模拟的部位实习局部网格细化，整体网格使用自适应网格，这样可以大大提高模拟的效率。
打开需要局部细化的实体，并进去起simulate中。
使用精细模型中的草图绘制功能，在导柱的顶部绘制草图（草图的范围可以略大于导柱的顶部投影面积），在后续的拉伸建模中，新生产的块只会建立在已有模型的基础上。
使用精细模型中的拉伸功能，对草图进行拉伸，拉伸高度根据自己得到实际情况选择。在下图中可以看出，拉伸出的块是和我们打开的这个实体相交的，这个块就位于该实体内。

（图片上传不了，后面再补）

berniejiang · 发表于 2020-5-26 15:21

本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 21:43 编辑

返回到装配体的仿真功能中，选择精细模型-网格控制-最大元素尺寸。
参考选择体积块，然后就可以选取到我们刚才所建立的新建块，然后元素尺寸设置为1.5mm，点击确定。
其余的部分就默认网格了。

这里出了个乌龙，因为自己creo用的不多，忘了调单位了，用了英寸作为单位，这里重新画了下，所以外形有点差别。。。。。。。

从下图就可以清晰的看出，局部划分后的网格只有选定的块部分是细化的，其余部分为默认的网格划分。

berniejiang · 发表于 2020-5-26 15:24

本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 22:00 编辑

6.建立静态分析

点击分析和研究——新建静态分析。然后按照如下图所示勾选。

非线性/使用载荷记录这个框里面勾选上，这里就打开了所说的大变形接触分析。如果使用各向异性材料的话，这里有个会变成灰色无法框选，具体是哪个记不清楚了。

约束为必选的，载荷的话在静力载荷的时候选上，位移载荷的时候不勾选，因为不存在静力（没有设置静力的话该选项也为灰色）

局部网格细化和检查检查接触力，勾选上，提高模拟精度。压入配合那个我也不是很清楚啥作用，估计是配合之类的需要的吧。

berniejiang · 发表于 2020-5-26 15:25

本帖最后由 berniejiang 于 2020-5-26 22:17 编辑

6.建立静态分析（先占坑）2

在输出中也做些简答的设置，便于后面的统计。
输出步长选择用户自定义的输出步长，主步长数我个人根据需要的选择11（11步其实就是0-10步，第一步位0，实际只有10步），然后点击用户定义的步长，如果简单粗暴的均匀平分的话可以选择等间距，这里因为材料都是线性材料，所以就等间距了。

然后对模拟存放的文件夹和运行使用的内存空间进行设置

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