继上次进行静力学分析模态分析对比后,本次带来ABAQUS与ANSYS Workbench接触求解对比。

选用模型如图1所示,下方长方体两侧固定,上方滑块施加10MPa表面压力,对比两款软件的求解误差。

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图1 几何模型示意图

为了保证两者网格、材料条件完全一致,采用Hypermesh进行网格划分,得到如下网格模型,同时在Hypermesh中完成材料定义以及单元类型设定,材料为steel(杨氏模量2.1e11Pa,泊松比0.3),单元类型为高阶全积分单元,并完成属性指派。

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图2 网格模型

01 ABAQUS分析

一、前处理

将设定好的网格模型在Hypermesh中导出为inp文件后导入ABAQUS中,进行后续设定。由于几何模型、材料参数、网格系统均已完成设定,因此只需在ABAQUS中进行求解设置便可提交运算。

二、求解

1、分析步创建:

在Step模块创建Static,General分析步,分析步设定保持默认。

2、连接关系构建:长方体上表面与正方体下表面间创建接触,法向参数保持默认,切向通过Penalty方式设定摩擦系数为0.15。

3、边界条件设定:

1)位移边界条件

在Load模块单击Create Boundary Condition,选择Symmetry/Antisymmetry/Encastre,选择长方体两侧端面节点,施加完全固定约束。

2)载荷边界条件

在Load模块单击Create Load,选择Pressure,选择正方体上表面,施加表面压力,大小为10MPa,完成载荷施加,得到的边界条件如图3所示。

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图3 边界条件设定

在Job模块中创建作业并提交求解,得到如下求解结果。

三、后处理

在Job模块单击Results,进入后处理模块,得到的应力云图以及位移云图如下图所示。

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图4 应力云图(ABAQUS)

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图5 位移云图(ABAQUS)

02 ANSYS分析

在Hypermesh得到的网格模型以inp文件形式导入ANSYS Workbench中,搭建静力学分析流程,如图6所示。

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图6 模态分析流程

在mechanical中创建Frictional接触,摩擦系数为0.15,并对长方体两侧施加固定约束,对正方体上表面施加10MPa表面压力。

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图7 应力云图(ANSYS)

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图8 位移云图(ANSYS)

03 误差对比

ABAQUS与ANSYS计算的应力结果与位移结果误差统计如下表所示,可见两者的计算误差均在5%以内。

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