【原创】滚动轴承 FEA 专题讨论
[color=Blue]我合并了三个在论坛上比较有价值的帖子。
滚动轴承的原创例子，他们是 yiby tushaotian jwooh
并改名为 【原创】滚动轴承 FEA 专题讨论
希望大家继续讨论。
--- By FreddyMusic 2006.12.01[/color]
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下面给大家提供一个基于轴承装配的ANSYS接触分析例子。
问题描述：
轴承装配，小环套大环，小环外径比大环内径略大。小环内将放置滚珠。
模型建立：
采用轴对称模型，进行装配、接触分析。
参数设置：
本例只是用于说明问题，模型尺寸及相关材料特性都是任意给定的。
求解结果：
相关的变形、应力。
进一步待求问题：
内环倒角的优化。
回复： 【原创】轴承装配
x方向的位移变形。回复： 【原创】轴承装配
x方向应力。回复： 【原创】轴承装配
y方向应力。回复： 【原创】轴承装配
剪应力。回复： 【原创】轴承装配
等效应力。回复： 【原创】轴承装配
接触状态。回复： 【原创】轴承装配
接触应力。回复： 【原创】轴承装配
声明： 下面给出本分析的命令流，为了激励大家更好的为论坛奉献自己的经验及心得，发扬互助、共享精神，将命令流一帖稍作积分限制。望相互体谅！
回复： 【原创】轴承装配
fini/clear
*set,RR,2
/title,cube
/config,nres,1000000
/prep7
et,1,plane182
KEYOPT,1,3,1 !轴对称问题
mp,ex,1,210000
mp,nuxy,1,0.3
/PNUM,KP,1
/PNUM,LINE,1
/PNUM,AREA,1
!建立外筒的模型
rectng,0,10,,30
rectng,9.8,39.8,-50,-0.5
wpoff,,15
cyl4,,,5
asba,1,3
lfillt,2,1,RR
al,4,10,11
asba,4,1
lsel,s,,,6,8,2
lesize,all,,,20
lsel,s,,,5,7,2
lesize,all,,,10
amesh,2
allsel
lsel,s,line,,12,14,1
lsel,a,line,,9
lesize,all,,,5
lsel,s,line,,1,3,2
lesize,all,,,10
lsel,s,line,,2
lesize,all,,,15
lsel,s,line,,4 !圆弧部分
lesize,all,,,5
allsel
mshkey,1 !定义使用映射网格划分
amap,3,1,4,3,13
save,conta,db
!接触单元设置
allsel
et,2,conta172 !接触单元，O环
et,3,targe169 !目标单元，上下法兰
mp,mu,1,0.2
r,10,,,0.1
real,10
keyopt,2,2,0
keyopt,2,9,0
keyopt,2,12,0
lsel,s,line,,2,4,2
cm,contact,line
type,2
mat,1
nsll,s,1
esurf,all
allsel
lsel,s,line,,8
cm,target,line
type,3
mat,1
nsll,s,1
esurf,all
allsel
fini
/solu
allsel
dl,5,2,uy,0
dl,5,2,ux,0
!nsel,s,loc,x,0
!d,all,ux,0
nsel,s,loc,y,30
d,all,uy,-40
antype,static
nlgeom,on
nsubst,20
outres,basic,all
allsel
solve
fini
/post1
plnsol,s,eqv
回复： 【原创】轴承装配
本来想将整个分析过程的结果动画贴出来的，无奈网速太慢，只好作罢。对此问题的优化，思路如下：
优化变量：RR - 倒角半径
目标函数：最大等效应力最小
在命令流的基础上，非常容易就能实现的。希望感兴趣的朋友试试，然后将结果跟贴出来大家讨论讨论！
回复： 【原创】轴承装配
不知道大家对于ANSYS的优化功能了解得如何？还有，大家对于优化方面的需求如何？若是感兴趣，下次我就做两个优化方面的例子，跟大家共同学习学习。
有人对结构优化、拓扑优化感兴趣吗？
回复： 【原创】轴承装配
优化设计的步骤：共有两种方法实现ANSYS优化设计：批处理方法和通过GUI交互式地完成。
这两种方法的选择取决于用户对于ANSYS程序的熟悉程度和是否习惯于图形交互方式。
如果对于ANSYS程序的命令相当熟悉，就可以选择用命令输入整个优化文件并通过批处理方式来进行优化。对于复杂的需用大量机时的分析任务来说（如非线性），这种方法更有效率。
而另一方面，交互方式具有更大的灵活性，而且可以实时看到循环过程的结果。在用GUI方式进行优化时，首要的是要建立模型的分析文件，然后优化处理器所提供的功能都可以交互式的使用，以确定设计空间，便于后续优化处理的进行。这些初期交互式的操作可以帮助用户缩小设计空间的大小，使优化过程得到更高的效率。
优化设计通常包括以下几个步骤，这些步骤根据用户所选用优化方法的不同（批处理GUI方式）而有细微的差别。
回复： 【原创】轴承装配
1．成循环所用的分析文件。该文件必须包括整个分析的过程，而且必须满足以下条件：a．参数化建立模型（PREP7）。
b．求解（SOLUTION）。
c．提取并指定状态变量和目标函数（POST1/POST26）。
2．在ANSYS数据库里建立与分析文件中变量相对应的参数。这一步是标准的做法， 但不是必须的（BEGIN或OPT）。
3．进入OPT，指定分析文件（OPT）。
4．声明优化变量。
5．选择优化工具或优化方法。
6．指定优化循环控制方式。
7．进行优化分析。
8．查看设计序列结果（OPT）和后处理（POST1/POST26）。
优化设计步骤的细节在下面列出。批处理方式和交互方式的区别也同时指出。
回复： 【原创】轴承装配
选择优化变量的一些说明：设计变量往往是长度，厚度，直径或模型坐标等几何参数。其必须是正值。关于设计变量要记住的几点如下：
（1）使用尽量少的设计变量。选用太多的设计变量会使得收敛于局部最小值的可能性增加，在问题是高度非线性时甚至会引起不收敛。显而易见，越多的设计变量需要越多的迭代次数，从而需要更多的机时。一种减少设计变量的做法就是将其中的一些变量用其他的设计变量表示。这通常叫做设计变量合并。
设计变量合并不能用于设计变量是真正独立的情况下。但是，可以根据模型的结构判断是否允许某些设计变量之间可以逻辑的合并。例如，如果优化形式是对称的，可以用一个设计变量表示对称部分。
（2）给设计变量定义一个合理的范围（OPVAR命令中的MIN和MAX）。范围过大可能不能表示好的设计空间，而范围过小可能排除了好的设计。记住只有正的数值是可以的，因此要设定一个上限。
（3）选择可以提供实际优化设计的设计变量。例如，可以只用一个设计变量X1对图a的悬臂梁进行重量优化。但是，这排除了用曲线或变截面得到更小的重量的可能。为了包括这种设计，需要选择四个设计变量X1到X4（图c）。也可以用另外一种设计变量选择方法完成该优化设计，见图d。同时，要避免选择产生不实际结果或不需要的设计。
回复： 【原创】轴承装配
选择状态变量:状态变量通常是控制设计的因变量数值。状态变量的例子有应力，温度，热流率，频率，变形，吸收能，消耗时间等。状态变量必须是ANSYS可以计算的数值；实际上任何参数都能被定义为状态变量。选择状态变量的一些要点为：
(1) 在定义状态变量[OPVAR命令]时，在MIN域中输入空值表示无下限。同样，在MAX域中输入空值表示无上限。在这两个域中输入0值表示以0为限。如：
UPVAR,SIG,SV,,1000 !SIG小于等于1000
OPVAR,SIG,SV,0,1000 !SIG大于等于0且小于等于1000
(2) 选择足够约束设计的状态变量数。如在应力分析中，只选择最大应力数值为状态变量不好，因为在不同循环中，最大应力位置是变化的。同样也要避免另一个极端如选择每个单元中的应力都为状态变量。比较好的方法是定义几个关键位置的应力为状态变量。
(3) 在零阶方法中，如果可能的话，选择与设计变量为线性或平方关系的参数为状态变量。例如，状态变量G=Z1/Z2且G<C(Z1和Z2是设计变量，C是常数)可能不会得到G的较好的逼近，因为G与Z2是反比关系。如果将状态变量表示为G=Z1-（C*Z2）且G<0，状态变量逼近就准确了。
(4) 如果状态变量有上下限时，给定一个合理的限制值[OPVAR命令的MIN和MAX域]。应避免过小的范围，因为此时合理设计可能不存在。如500到1000psi的应力范围要比900到1000psi的范围好。
(5) 如果要指定相同的约束数值（如频率为386.4HZ），定义两个相同数值的状态变量将实际值包含起来，如下所示：
...
*GET,FREQ,ACTIVE,,SET,FREQ !参数FREQ等于计算频率
FREQ1=FREQ
FREQ2=FREQ
...
/OPT
OPVAR,FREQ1,SV,,387 !上限FREQ1=387
OPVAR,FREQ2,SV,386 !下限FREQ2=386
...
合理区域现为386到387，但每个状态变量有足够宽的范围以加速逼近（见OPVAR命令）。
(6) 在定义参数前用选择功能避免在奇异点处（如集中载荷）附近选择状态变量。
回复： 【原创】轴承装配
选择目标函数：目标函数是设计要最小化或最大化的数值。选择目标函数要记住以下几点：
（1） ANSYS程序总是最小化目标函数。如果要最大化数值x，就将问题转化为求数值x1=C-x或x1=1/x的最小值，其中C是远大于x的数值。定义C-x的方法比用1/ x的方法要好，因为后者是反比关系，在零阶方法中不能得到准确的逼近。
（2） 目标函数值在优化过程中应为正值，因为负值将会引起数据问题。为了避免负值出现，可以将一个足够大的正值加到目标函数上（大于目标函数的最大值）。
回复： 【原创】轴承装配
总体建议:最重要的一点是:要记住优化过程是一系列的分析过程，即一系列的 <前处理>－<求解>－<后处理>－<优化> 的循环。建议从一个简单的例子开始理解整个优化的过程。一旦理解了这个过程，求解实际问题时就会觉得很方便。
回复： 【原创】轴承装配
网格密度: 在形状优化问题中，循环之间有限元网格是变化的，因此验证网格精度是否足够很重要。通过用参数方式指定网格划分数或网格大小，可以在每次循环中正确的改变之。
而且，在线性应力或热分析中，可以用能量法则列出每次循环的误差率.一个更加有趣的扩展方式是在设计优化循环中进行一次自适应网格循环来保证网格划分误差不超过一个定值。用下列方法列出误差率：
Command: PRERR
GUI: Main Menu>General Postproc>List Results>Percent Error
Utility Menu>List>Results>Percent Error
回复： 【原创】轴承装配
呵呵，题目是：“轴承装配”，可是后面讲了一通结构优化的原理，有点“文不对题”了，望斑竹高抬贵手哦。其实ANSYS的结构优化功能是非常棒的，也是其他有限元软件所无法比拟的，只不过很多时候这优势有点被忽略了。
希望大家热烈响应！
回复： 【原创】轴承装配及结构优化原理
yiby兄： 你好，看了你的帖子,收益匪浅,虽然看不到你的命令流。因为我是初学.现有一问题向你请教.如果是动力学的接触该怎么模拟.比如说轮轨耦合动力学中,轮轨接触的模拟该怎么实现?请赐教!我的邮箱是engialove@sina.com.cn.
回复： 【原创】轴承装配及结构优化原理
楼上老兄，首先谢谢您上次对兄弟的帮助，我还想向您请教一下。如果轴承内环开口，成为像弹簧垫圈一样的东西去和外圈配合，接触分析时的算法和现在是不是一样的，我按照过盈配合的方法算了一下，用的是三维SOLID185、TARGE170和CONTACT174单元，但总是不收敛，麻烦您再给兄弟指点一下。回复： 【原创】轴承装配及结构优化原理
谢谢yiby兄的大作，期待着老兄再做几个优化方面的例子。回复： 【原创】轴承装配及结构优化原理
另外，在论坛顶部有个“问题悬赏解答——课题之四”中，也有个难于处理的接触问题，虽有一些解决的方案，但都没有落实，希望yiby兄努力解决一下。回复： 【原创】轴承装配及结构优化原理
各位抱歉了，本人现在要复习考博（毕竟离考试只有1个月了，而且全部都没有复习班了），有问题我们只好回头再讨论了。非常对不起！还请大家体谅哦。
回复： 【原创】轴承装配及结构优化原理
祝yiby兄考博顺利，考完后再继续谈论。回复： 【原创】轴承装配及结构优化原理
谢谢yiby兄，看了你的帖子我学到很多知识。Thank you very much！
祝你考博顺利。
Re:回复： 【原创】轴承装配
我对优化设计很感兴趣,主要是拓扑优化和几何优化问题,最好能结合子模型技术一同探讨一下:)专题讨论 滚动轴承 + FEA
径向接点位移Re:【分享】滚动轴承内外圈和滚动体接触
应力Re:【分享】滚动轴承内外圈和滚动体接触
周向位移Re:【分享】滚动轴承内外圈和滚动体接触
整体位移Re:【分享】滚动轴承内外圈和滚动体接触
能不能把源程序共享一下呢?我正好也要做着方面的东西!
Re:【分享】滚动轴承内外圈和滚动体接触
对不起,程序短期内还不能,公布.咱可以交流qq66954508【原创】四分之一圆锥滚动轴承接触分析
四分之一圆锥滚动轴承接触分析,大家讨论等效接点应力云图 滚子接触应力.JPG 加的是轴向预紧载荷0.008毫米,不好意思,模型文件单位不让给出,
下面程序是除了建模之外的程序!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!接触内圈
/COM, CONTACT PAIR CREATION - START
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
/GSAV,cwz,gsav,,temp
MP,MU,3,0.1
MAT,3
MP,EMIS,3,7.88860905221e-031
R,3
REAL,3
ET,3,170
ET,4,174
R,3,,,1.0,0.1,-4.092902901E-05,
RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,
RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5
RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0
KEYOPT,4,4,0
KEYOPT,4,5,1
KEYOPT,4,7,0
KEYOPT,4,8,0
KEYOPT,4,9,1
KEYOPT,4,10,1
KEYOPT,4,11,0
KEYOPT,4,12,0
KEYOPT,4,2,0
KEYOPT,3,5,0
! Generate the target surface
ASEL,S,,,11
CM,_TARGET,AREA
TYPE,3
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
CMSEL,S,_ELEMCM
! Generate the contact surface
ASEL,S,,,8
ASEL,A,,,9
ASEL,A,,,10
CM,_CONTACT,AREA
TYPE,4
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
ALLSEL
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,3
ESEL,A,TYPE,,4
ESEL,R,REAL,,3
/PSYMB,ESYS,1
/PNUM,TYPE,1
/NUM,1
EPLOT
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,3
ESEL,A,TYPE,,4
ESEL,R,REAL,,3
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM
CMSEL,S,_VOLUCM
CMDEL,_VOLUCM
/GRES,cwz,gsav
CMDEL,_TARGET
CMDEL,_CONTACT
/COM, CONTACT PAIR CREATION - END
/COM, CONTACT PAIR CREATION - START
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
/GSAV,cwz,gsav,,temp
MP,MU,3,0.1
MAT,3
MP,EMIS,3,7.88860905221e-031
R,4
REAL,4
ET,5,170
ET,6,174
R,4,,,1.0,0.1,-4.267830855E-06,
RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,
RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5
RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0
KEYOPT,6,4,0
KEYOPT,6,5,1
KEYOPT,6,7,0
KEYOPT,6,8,0
KEYOPT,6,9,1
KEYOPT,6,10,1
KEYOPT,6,11,0
KEYOPT,6,12,0
KEYOPT,6,2,0
KEYOPT,5,5,0
! Generate the target surface
ASEL,S,,,21
CM,_TARGET,AREA
TYPE,5
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
CMSEL,S,_ELEMCM
! Generate the contact surface
ASEL,S,,,9
CM,_CONTACT,AREA
TYPE,6
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
ALLSEL
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,5
ESEL,A,TYPE,,6
ESEL,R,REAL,,4
/PSYMB,ESYS,1
/PNUM,TYPE,1
/NUM,1
EPLOT
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,5
ESEL,A,TYPE,,6
ESEL,R,REAL,,4
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM
CMSEL,S,_VOLUCM
CMDEL,_VOLUCM
/GRES,cwz,gsav
CMDEL,_TARGET
CMDEL,_CONTACT
/COM, CONTACT PAIR CREATION - END
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第一滚珠
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
/COM, CONTACT PAIR CREATION - START
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
/GSAV,cwz,gsav,,temp
MP,MU,3,0.1
MAT,3
MP,EMIS,3,7.88860905221e-031
R,5
REAL,5
ET,7,170
ET,8,174
R,5,,,1.0,0.1,-4.929750816E-05,
RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,
RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5
RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0
KEYOPT,8,4,0
KEYOPT,8,5,1
KEYOPT,8,7,0
KEYOPT,8,8,0
KEYOPT,8,9,1
KEYOPT,8,10,1
KEYOPT,8,11,0
KEYOPT,8,12,0
KEYOPT,8,2,0
KEYOPT,7,5,0
! Generate the target surface
ASEL,S,,,11
CM,_TARGET,AREA
TYPE,7
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
CMSEL,S,_ELEMCM
! Generate the contact surface
ASEL,S,,,23
ASEL,A,,,24
ASEL,A,,,25
ASEL,A,,,28
ASEL,A,,,29
ASEL,A,,,30
CM,_CONTACT,AREA
TYPE,8
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
ALLSEL
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,7
ESEL,A,TYPE,,8
ESEL,R,REAL,,5
/PSYMB,ESYS,1
/PNUM,TYPE,1
/NUM,1
EPLOT
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,7
ESEL,A,TYPE,,8
ESEL,R,REAL,,5
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM
CMSEL,S,_VOLUCM
CMDEL,_VOLUCM
/GRES,cwz,gsav
CMDEL,_TARGET
CMDEL,_CONTACT
/COM, CONTACT PAIR CREATION - END
/COM, CONTACT PAIR CREATION - START
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
/GSAV,cwz,gsav,,temp
MP,MU,3,0.1
MAT,3
MP,EMIS,3,7.88860905221e-031
R,6
REAL,6
ET,9,170
ET,10,174
R,6,,,1.0,0.1,-2.778770506E-05,
RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,
RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5
RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0
KEYOPT,10,4,0
KEYOPT,10,5,2
KEYOPT,10,7,0
KEYOPT,10,8,0
KEYOPT,10,9,1
KEYOPT,10,10,1
KEYOPT,10,11,0
KEYOPT,10,12,0
KEYOPT,10,2,0
KEYOPT,9,5,0
! Generate the target surface
ASEL,S,,,21
CM,_TARGET,AREA
TYPE,9
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
CMSEL,S,_ELEMCM
! Generate the contact surface
ASEL,S,,,24
ASEL,A,,,29
CM,_CONTACT,AREA
TYPE,10
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
ALLSEL
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,9
ESEL,A,TYPE,,10
ESEL,R,REAL,,6
/PSYMB,ESYS,1
/PNUM,TYPE,1
/NUM,1
EPLOT
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,9
ESEL,A,TYPE,,10
ESEL,R,REAL,,6
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM
CMSEL,S,_VOLUCM
CMDEL,_VOLUCM
/GRES,cwz,gsav
CMDEL,_TARGET
CMDEL,_CONTACT
/COM, CONTACT PAIR CREATION - END
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第二滚珠
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
/COM, CONTACT PAIR CREATION - START
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
/GSAV,cwz,gsav,,temp
MP,MU,3,0.1
MAT,3
MP,EMIS,3,7.88860905221e-031
R,7
REAL,7
ET,11,170
ET,12,174
R,7,,,1.0,0.1,-4.929750816E-05,
RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,
RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5
RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0
KEYOPT,12,4,0
KEYOPT,12,5,1
KEYOPT,12,7,0
KEYOPT,12,8,0
KEYOPT,12,9,1
KEYOPT,12,10,1
KEYOPT,12,11,0
KEYOPT,12,12,0
KEYOPT,12,2,0
KEYOPT,11,5,0
! Generate the target surface
ASEL,S,,,11
CM,_TARGET,AREA
TYPE,11
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
CMSEL,S,_ELEMCM
! Generate the contact surface
ASEL,S,,,31
ASEL,A,,,32
ASEL,A,,,33
ASEL,A,,,36
ASEL,A,,,37
ASEL,A,,,38
CM,_CONTACT,AREA
TYPE,12
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
ALLSEL
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,11
ESEL,A,TYPE,,12
ESEL,R,REAL,,7
/PSYMB,ESYS,1
/PNUM,TYPE,1
/NUM,1
EPLOT
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,11
ESEL,A,TYPE,,12
ESEL,R,REAL,,7
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM
CMSEL,S,_VOLUCM
CMDEL,_VOLUCM
/GRES,cwz,gsav
CMDEL,_TARGET
CMDEL,_CONTACT
/COM, CONTACT PAIR CREATION - END
/COM, CONTACT PAIR CREATION - START
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
/GSAV,cwz,gsav,,temp
MP,MU,3,0.1
MAT,3
MP,EMIS,3,7.88860905221e-031
R,8
REAL,8
ET,13,170
ET,14,174
R,8,,,1.0,0.1,-3.220078085E-05,1
RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,
RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5
RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0
KEYOPT,14,4,0
KEYOPT,14,5,2
KEYOPT,14,7,0
KEYOPT,14,8,0
KEYOPT,14,9,1
KEYOPT,14,10,1
KEYOPT,14,11,0
KEYOPT,14,12,0
KEYOPT,14,2,0
KEYOPT,13,5,0
! Generate the target surface
ASEL,S,,,21
CM,_TARGET,AREA
TYPE,13
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
CMSEL,S,_ELEMCM
! Generate the contact surface
ASEL,S,,,32
ASEL,A,,,37
CM,_CONTACT,AREA
TYPE,14
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
ALLSEL
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,13
ESEL,A,TYPE,,14
ESEL,R,REAL,,8
/PSYMB,ESYS,1
/PNUM,TYPE,1
/NUM,1
EPLOT
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,13
ESEL,A,TYPE,,14
ESEL,R,REAL,,8
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM
CMSEL,S,_VOLUCM
CMDEL,_VOLUCM
/GRES,cwz,gsav
CMDEL,_TARGET
CMDEL,_CONTACT
/COM, CONTACT PAIR CREATION - END
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第三滚珠
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
/COM, CONTACT PAIR CREATION - START
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
/GSAV,cwz,gsav,,temp
MP,MU,3,0.1
MAT,3
MP,EMIS,3,7.88860905221e-031
R,9
REAL,9
ET,15,170
ET,16,174
R,9,,,1.0,0.1,-3.455607272E-05,
RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,
RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5
RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0
KEYOPT,16,4,0
KEYOPT,16,5,1
KEYOPT,16,7,0
KEYOPT,16,8,0
KEYOPT,16,9,1
KEYOPT,16,10,1
KEYOPT,16,11,0
KEYOPT,16,12,0
KEYOPT,16,2,0
KEYOPT,15,5,0
! Generate the target surface
ASEL,S,,,11
CM,_TARGET,AREA
TYPE,15
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
CMSEL,S,_ELEMCM
! Generate the contact surface
ASEL,S,,,39
ASEL,A,,,40
ASEL,A,,,41
ASEL,A,,,44
ASEL,A,,,45
ASEL,A,,,46
CM,_CONTACT,AREA
TYPE,16
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
ALLSEL
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,15
ESEL,A,TYPE,,16
ESEL,R,REAL,,9
/PSYMB,ESYS,1
/PNUM,TYPE,1
/NUM,1
EPLOT
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,15
ESEL,A,TYPE,,16
ESEL,R,REAL,,9
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM
CMSEL,S,_VOLUCM
CMDEL,_VOLUCM
/GRES,cwz,gsav
CMDEL,_TARGET
CMDEL,_CONTACT
/COM, CONTACT PAIR CREATION - END
/COM, CONTACT PAIR CREATION - START
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
/GSAV,cwz,gsav,,temp
MP,MU,3,0.1
MAT,3
MP,EMIS,3,7.88860905221e-031
R,10
REAL,10
ET,17,170
ET,18,174
R,10,,,1.0,0.1,-1.494814317E-05,
RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,
RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5
RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0
KEYOPT,18,4,0
KEYOPT,18,5,2
KEYOPT,18,7,0
KEYOPT,18,8,0
KEYOPT,18,9,1
KEYOPT,18,10,1
KEYOPT,18,11,0
KEYOPT,18,12,0
KEYOPT,18,2,0
KEYOPT,17,5,0
! Generate the target surface
ASEL,S,,,21
CM,_TARGET,AREA
TYPE,17
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
CMSEL,S,_ELEMCM
! Generate the contact surface
ASEL,S,,,40
ASEL,A,,,45
CM,_CONTACT,AREA
TYPE,18
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
ALLSEL
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,17
ESEL,A,TYPE,,18
ESEL,R,REAL,,10
/PSYMB,ESYS,1
/PNUM,TYPE,1
/NUM,1
EPLOT
ESEL,ALL
ESEL,S,TYPE,,17
ESEL,A,TYPE,,18
ESEL,R,REAL,,10
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM
CMSEL,S,_VOLUCM
CMDEL,_VOLUCM
/GRES,cwz,gsav
CMDEL,_TARGET
CMDEL,_CONTACT
/COM, CONTACT PAIR CREATION - END
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第四滚珠
/SOL
FLST,2,1,5,ORDE,1
FITEM,2,19
ASEL,S, , , 19
VPLOT
NSLA,S,1
FLST,2,441,1,ORDE,10
FITEM,2,9496
FITEM,2,9506
FITEM,2,-9525
FITEM,2,9727
FITEM,2,9737
FITEM,2,-9756
FITEM,2,9976
FITEM,2,-10013
FITEM,2,10204
FITEM,2,-10564
!*
/GO
D,P51X, , , , , ,UX,UY, , , ,
ALLSEL,ALL
ASEL,S, , , 18
NSLA,S,1
FLST,2,231,1,ORDE,8
FITEM,2,9495
FITEM,2,-9505
FITEM,2,9726
FITEM,2,-9736
FITEM,2,9957
FITEM,2,-9994
FITEM,2,10033
FITEM,2,-10203
!*
/GO
D,P51X, , , , , ,UZ, , , , ,
ALLSEL,ALL
!对称
FLST,2,6,5,ORDE,5
FITEM,2,1
FITEM,2,-3
FITEM,2,7
FITEM,2,17
FITEM,2,22
DA,P51X,SYMM
! 位移载荷，预紧
FLST,2,1,5,ORDE,1
FITEM,2,13
!*
/GO
DA,P51X,UZ,-0.000008
/solu
ANTYPE,0
nropt,auto !选用完全的牛顿—拉普
kbc,1 !设置荷载的变化方式
autots,on !自动搜索
nlgeom,on ! 打开大变形选项
lnsrch,on !自动线性搜索
solc,on
NSUBST,100,1000,10
PSTRES,1
/STATUS,SOLU
SOLVE 基本思路与方法是对的，但看到你的结果好像有错误 ，最大Von Mises应力为11379MPa，超过了材料的容许极限应力2500MPa。
[ 讨论 ] 滚动轴承赫兹接触的静力学分析
我先给大家描述一下我的过程：我做了一个滚珠子的深沟球轴承，用45单元建模，接触部分在分网格的时候用的是扫掠，先用plane182做的面，别的部分就是自动分的。材料属性中弹性模量是2.06e11，0.3的泊松比，接触用的是接触向导做的，他默认的单元是170和174，关键字我就把174的k5改成 gap close，别的项都是默认了。接触对用的是sur to sur。计算分了两步，一步加载，一步卸载，计算了有三十多个小时吧，我把结果给发到附件大家看看。从变形图来看，是有问题的，我想请教一下这方面的高手，我的轴承材料内外圈体和珠子的弹性模量应该选多少，还有接触对的设置应该有哪些。