Cosmos接触分析

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1、BreakoutSession2007SolidWorks用戶大會COSMOSWorks最佳應用-接觸分析應用技巧CAE事業部/蔡永鵬Perry觸(Contact)問題在於實際工程應用可以將相鄰的零件結合在一起。接中是極為廣泛且常見的問題，但現有在COSMOSWorks接觸功能可在組合件與的固體力學或結構領域的電腦輔助分析模擬軟多本體零件中使用。COSMOSWorks提供四種體中，除了泛用型的有限元素分析軟體有提供接觸選項：設定整體接觸(Global.Contact)、此方面的功能外，一般整合性的CAD/CAE/定義接觸組(Local.Contact)、定義零組件之CAM軟體卻較少提供此分析

2、功能，使用者遇接觸(ComponentContact)以及尋找接觸配對到此問題時，除了直接藉助泛用型的有限元素組。軟體進行分析，另外常用的方法，即是將分析模型利用CAD或前處理軟體將模型建立完成或整體接觸資料準備完畢後，在輸出至有限元素分析軟體在組合件中，不同零件或多本體中不同本進行運算，此兩種類型，軟體在使用及相容性體接觸面的預設接觸條件，但它不會針對點或皆須滿足使用者要求，不失為一種可行的分析邊線以及兩個面積較小的區域設定接觸條件。模式，但如進行接觸分析時，除考量建立分析分為三種接觸情況(圖1)：模型的便利性與精確性外，尚須能兼顧前後處結合(Bonded)為預設值，接觸面在分析前後理程式

3、與求解處理程式的整合性，如此對於使均是結合在一起，不會有分離的狀況。用者而言，會是一個較好的分析工作模式，而自由/無互動(Free)使用時機在兩者(零組COSMOSWorks即提供了接觸問題的整合性分件)之間無互動，若因其它條件,而確使接觸析環境。面會有互相穿透時,使用自由接觸條件可以加接觸分析在於描述初始即為接觸狀態或於快運算速度。承受負載過程中產生接觸的零件邊界之間的互無貫穿(NoPenetration)零組件之間會互相動情形。在兩個相似的勁度值零件之間，使用作用影響，但不會有穿透(干涉)現象。接觸相互作用是較好的，而不是以負載/拘束條件方式作用於零件上，若沒有接觸條件，兩個元素之間沒有

4、共同的節點，兩者彼此都不知道對方存在，在COSMOSWorks中，接觸條件也(圖1)相容網格vs.不相容網格72

5、Vol.28SolidWizard2007BreakoutSession2007SolidWorks用戶大會只有在結合選項可以使用(圖2)手動選擇來源面以及目標面圖元。當兩個面重疊時(圖3):選擇接觸類型。使用相容的網格，求解準確性較高但網格若需要的話，選擇“摩擦”產生較有可能產生失敗。會增加求解複雜性，除非必要否則不要使使用不相容的網格，程式會在兩個重疊面用。彼此之間以一內部拘束繫住。真實情形的摩擦係數不易量測及控制，因如果使用相容的網格選項進行網格化失敗的此使用時要特別注意。

6、話，可使用此選項完成網格化程序。若在接觸邊線及面之間使用分割線，使其邊零組件之接觸線重合，網格將會相容，此選項(不相容網對所選零組件之間或與其它零組件共用的格)就沒作用。所有面積設定預設接觸條件。若不想所有接觸面都是結合的，通常整體接定義接觸組(局部接觸)觸設定為自由。(圖5)為組合件及多本體零件中，必須定義來源使用零組件接觸個別定義。(圖6)及目標圖元之間的接觸。(圖4)(圖2)(圖4)(圖5)(圖3)(圖6)Vol.28SolidWizard2007

7、73BreakoutSession2007SolidWorks用戶大會尋找接觸配對組只能在靜態專題。在複雜的組合件中，有時很難從外觀判斷零

8、組件與其它零組件是否有共用區域，或兩者無貫穿接觸選項之間是否保持在指定的餘隙範圍內。這是最快節點對節點(NodetoNode)(圖9)找到配對組的方法。(圖7)間隙元素。選擇2個以上零組件。僅適用於初始接觸的面。當選擇選項”接觸面“，COSMOSWorks將自假設接觸正向力方向以及接觸點在分析過動判斷可能的接觸配對組。程。類型可以選擇“無貫穿”、”結合“或”自由“。中不會改變。“無貫穿”可以選擇:施加的力量必須與接觸正節點對節點向力互相平行。節點對曲面若有滑動情形則不適用此曲面對曲面選項。接觸面應該要相對平坦或接觸定義層級者平行。當一個圖元同時有多種接觸情形時，會以COSMOSWorks會在

9、來下列方式判斷:(圖8)源面及目標面之間建立同局部接觸條件會覆蓋過整體以及零件接觸條位節點，節點之間不會互件。相合併。(圖7)零件接觸條件會覆蓋過整體接觸條件。整體接觸條件僅用於沒有設定零件或局部接觸條件的接觸面上。接觸類型無貫穿：節點對節點、節點對曲面及曲面對曲面使用接觸設定的主要方式。定義模型中不能互相穿透的區域。結合(圖8)“熔接”或”銲接”的圖元。收縮配合(ShrinkFit)允許相互有干涉配合作用。