DOI: 10.18698/1812-3368-2016-1-111-121
УДК 539.3:519.6
ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ АЛГОРИТМОВ
ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ КОНТАКТНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
ШЕРОХОВАТЫХ ТЕЛ В ANSYS
М.В. Мурашов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
murashov@bmstu.ruЧисленное решение задач контактного деформирования двух шероховатых тел
затруднено ввиду большого числа параметров вычислительных алгоритмов и
особенностей конечно-элементных моделей, значительно влияющих на резуль-
таты решения. Упругопластическая деформация материалов и изменение гео-
метрии контактирующих шероховатых поверхностей приводит к нелинейной
задаче деформирования, что часто оказывается дополнительным препятстви-
ем для успешного проведения расчета. На примере решения контактной задачи
для участка шероховатости микронных размеров в ANSYS рассмотрено влия-
ние на определяемую площадь фактического контакта одного из параметров
расширенного метода Лагранжа — допуска на проникание. Приведены рекомен-
дации по выбору значений этого параметра, позволяющие избегать физически
неправдоподобных решений. Проанализировано влияние шага приложения на-
грузки. Рассмотрены различные стратегии изменения шага нагружения в про-
цессе расчета.
Ключевые слова
:
контактная тепловая проводимость, шероховатость, метод ко-
нечных элементов, упругопластическая деформация, ANSYS.
SELECTION OF PARAMETERS FOR COMPUTATIONAL ALGORITHMS
WHILE SOLVING THE PROBLEM OF ROUGH BODIES CONTACT
WITH ANSYS
M.V. Murashov
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
murashov@bmstu.ruThe process of finding a numerical solution to contact deformation problems of two
rough bodies is difficult due to many parameters of computational algorithms,as well
as special features of finite-element models, which significantly affect the results.
Both the elastic-plastic deformation of the materials and the geometry change of the
contacting rough surfaces result in appearing a nonlinear deformation problem and
often cause an extra difficulty in computing. The paper considers the impact of one
parameter of the augmented Lagrangian method (a penetration tolerance) on the
determined real contact area. The contact problem solution for the rough area of
micron sizes with ANSYS is taken as an example. The author gives recommendations
for selecting values of this parameter in order to avoid physically improbable
solutions. The impact of the load step is analyzed. Different strategies of the load
step modifications during the computational process are considered.
Keywords
:
thermal contact conductance, roughness, finite element method, elastic-
plastic deformation, ANSYS.
Решая задачу контактного деформирования шероховатых поверх-
ностей, можно вычислить площадь фактического контакта, которая
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2016. № 1
111