ANSYS14.0工程实例：建立转盘模型

1.定义文件名

GUI：单击Utility Menu→File→Change Jobname，弹出一个对话框，在输入栏中输入automotive brakes screaming，单击“OK”按钮。

2.定义参数

在命令输入窗口中输入：转盘厚度H1=0.015，制动盘的厚度H2=0.015，转盘内半径R1=0.125，转盘外径R2=0.175，制动盘的包角ERFA=35°。

3.选择单元

（1）定义单元

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，弹出对话框，单击Add，弹出单元类型库选择面板，如图8-3所示，在对话框的左边选择Solid，然后在右边选择Brick 8 node 185单元，单击“OK”按钮。

（2）设置单元关键字

在单元类型对话框中选择SOLID185。然后单击Options选项，弹出单元关键字设置面板，如图8-4所示，设置单元技术（Element technology）为缩减积分（Reduced integration），单击“OK”按钮，返回单元类型界面，然后单击“Close”按钮，关闭对话框。

图8-3 单元类型库选择面板

图8-4 单元关键字设置面板

4.定义材料模型

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models，弹出一个对话框，单击Structural→Linear→Elastic→Isotropic，弹出各向同性线弹性材料定义面板，如图8-5所示，输入EX=2E11、PRXY=0.3，单击“OK”按钮，关闭对话框，继续单击Structural→Linear→Density，弹出材料密度定义面板，如图8-6所示，输入DENS=7800，单击“OK”按钮，选择Material→Exit，退出定义材料模型行为的面板。

图8-5 各向同性线弹性材料定义面板

图8-6 材料密度定义面板

5.建立模型

（1）建立转盘模型

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Volumes→Cylinder→By Dimensions，弹出创建圆柱体的设置面板，如图8-7所示，输入圆柱体的外半径为R2，圆柱体的内半径为R1，轴向厚度Z1=0、Z2=H1，其他保持默认值，单击“Apply”按钮。

图8-7 创建圆柱体的设置面板

（2）建立制动盘模型(www.xing528.com)

在图8-7所示的创建圆柱体的设置面板中输入圆柱体的外半径为R2，圆柱体的内半径为R1，轴向厚度Z1=H1、Z2=H1+H2，起始角度（Starting angle）为0，终止角度（Ending angle）为ERFA，单击“Apply”按钮，继续输入圆柱体的外半径为R2，圆柱体的内半径为R1，轴向厚度Z1=-H1、Z2=0，其他保持默认值，单击“OK”按钮。

6.网格划分

（1）打开网格划分工具

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Meshing→MeshTool

（2）设置总体网格尺寸

选择网格划分工具面板中的尺寸控制子面板中的总体网格控制（Global）选项，并单击设置（Set）按钮，如图8-8所示，弹出总体网格尺寸设置面板，如图8-9所示。

图8-8 网格划分工具面板中的尺寸控制子面板

图8-9 总体网格尺寸设置面板

该设置面板中存在两个控制选项，单元尺寸控制（Element edge length）和单元数量（No.of element divisions），在单元尺寸中输入0.006，单击“OK”按钮。

（3）划分网格

选择网格划分工具面板上的形状（Shape）为Hex/Wedge，划分方法为扫描（Sweep），单击“Sweep”按钮，弹出拾取对话框，单击“Pick All”按钮。

7.定义接触对

（1）打开接触管理器

单击主菜单中的图标，弹出接触管理器面板，如图8-10所示。

图8-10 接触管理器面板

（2）创建转盘和制动盘之间的柔-柔接触

单击接触管理器中的图标，弹出目标面及目标单元类型设置面板，如图8-11所示，在该面板中设置目标面为面（Areas），设置目标单元类型为柔性体（Flexible），单击拾取目标面按钮（Pick Target），弹出拾取对话框，拾取转盘的面A2，单击“Apply”按钮；然后单击图8-11所示的“Next”按钮，弹出接触面及接触单元类型设置面板，如图8-12所示，在该面板中设置接触面为面（Areas），接触单元类型为面-面接触（Surface-to-Surface），单击拾取接触单元按钮（Pick Contact），拾取制动盘上的面A7，单击“Apply”按钮。单击图8-12中的“Next”按钮，在弹出的创建接触对面板中输入摩擦因数（Coefficient of Friction）为0.2，单击“Create”按钮来创建接触对。按照此方法创建转盘与另一个制动盘之间的柔-柔接触，具体操作可参见本章的视频教程。

图8-11 目标面及目标单元类型设置面板

图8-12 接触面及接触单元类型设置面板