ANSYS静力加载与静力求解
4 ANSYS静力加载与静力求解
4.1创建接触对
利用ansys中的接触向导创建接触对，选择主菜单中的Preprocessor>Modeling>Cr eat>Contact Pair命令，弹出Contact Manager对话框，如图4.1所示。
图4.1 接触管理对话框
创建步骤如下： （1）单击对话框中的“的对话框，如图4.2所示。
（2）在对话框Target Type栏中选择Flexible如图4.2所示。
（3）选择目标面，在Target Surface下选择Areas，单击Pick Target…弹出拾取对话框。通过鼠标在大齿轮上选择目标面，然后单击OK按钮。
（4）单击向导对话框中的Next按钮，进入下一步，拾取接触面如图4.3所示。 ！注意：接触面不可是刚性面。
（5）在该对话框中，在Target Surface下选择Areas，单击Pick Contact…按钮，弹出图形拾取对话框，用鼠标在大齿轮上选择接触面。然后单击OK按钮。
（6）单击对话框中的Next按钮，进入接触设置对话框，如图4.4所示。 （7）单击对话框中的Optional settings…按钮，弹出的设置对话框如图4.5所示。 （8）完成设置，单击对话框中的OK按钮，回到接触向导对话框。
（9）单击对话框中的Create按钮，完成接触向导，创建好一个接触对，并出现如图4.6的信息提示，如果接触对正确单击Finish完成接触对的创建。
按照这个步骤创建好所有可能接触的所有接触对，见图4.7所示。
”创建接触向导（Contact Wizard）按钮，弹出接触向导
图4.2 接触向导 图4.3 拾取接触面对话框
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基于ANSYS齿轮传动有限元分析及优化
图4.4 设置接触参数 图4.5 设置接触对属性对话框
图4.6 提示对话框
图4.7 三个接触对
回到接触管理对话框，可以看到所创建的所有接触对，如图4.8所示。
图4.8 所创建的接触对
在完成接触对创建后，还可以通过在接触管理对话框中选择该接触对，并单击属性按钮“
”进入接触属性修改对话框修改其属性，在这里重点介绍下对接触属性的设
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ANSYS静力加载与静力求解
置，因为接触属性设置的正确与否直接影响到求解的收敛与正确，对三个接触对的接触属性的设置见图4.9。
图4.9 对接触属性的设置
选择拉格朗日法的原因是拉格朗日法容易得到良性条件，对接触刚度的敏感性较小。也可以通过设置实常数和关键字来实现，打开CONTA174 element type options菜单如图4.10设置这三个接触对的关键字。
图4.10 对关键字的设置
4.2 ANSYS施加边界条件和加载
单击应用菜单的Select>Entities在弹出的对话框中选择Lines/By num and pick选择小齿轮的内径的四条线，之后再单击应用菜单的Select>Entities在弹出的对话框选择Nodes/Attach to/Lines All,在单击Preprocessor>Modeling>Move/Modify>Rotate Node Cs
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基于ANSYS齿轮传动有限元分析及优化
（注意：在做这一步的时候要将当前坐标系设置为坐标系12），则小齿轮的内径圆上的四条线全部转换为柱坐标系，此时X,Y分别代表R,θ。单击Preprocessor>Solution>Loads >Define Loads> Apply>Structural>Displacement> On Nodes如图4.9所示，单击Pick All在弹出的对话框中单击UX如图4.10，即约束小齿轮的径向。再次单击Preprocessor>Solution>Loads>Define Loads> Apply> Structural >Force/Moment > On Nodes如图4.11所示，单击Pick All在弹出的对话框中选择Fy，输入Fy的值为-200N如图4.12，则小齿轮的边界条件和载荷施加完毕如图4.13。同理，大齿轮的边界条件是约束其内径四条线上所有节点的所有自由度其操作与小齿轮施加边界条件的操作相似，完成大齿轮的边界条件后。单击应用菜单的Select>Everything约束的结果见图4.14。
图4.9 施加边界条件拾取对话框 图4.10 约束选择
图4.11施加载荷拾取对话框 图4.12 施加载荷
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图4.13 施加边界条件和载荷的小齿轮 图4.14施加边界条件和载荷的大小齿轮
4.3 ANSYS求解
在求解前先对求解控制进行设置单击Preprocessor>Solution>Analysis Type>Sol?n Control出现如图4.15所示的对话框，并按图4.15中的设置进行设置。完成设置后单击OK推出设置。
图4.15 求解控制设置
再单击Main Menu> Preprocessor>Solution> Solve>Current LS出现如图4.16的信息提示框，单击Ok开始求解。当出现“Solution is done”，求解完成。
图4.16 信息提示框
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