第一十八章 汽车充气轮胎与地面接触的有限元分析

18.6.1 前处理

 

 

    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 tire contact analysis，单击“OK”按钮。

 

    2．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”按钮，在弹出对话框的左边选择Solid，然后在右边选择Quad 4 node 182单元，单击“Apply”按钮；在对话框的左边继续选择Solid，然后在右边选择Brick 8 node 185单元，单击“Apply”按钮；在对话框的左边继续选择ANSYS Fluid，然后在右边选择3D hydrostatic 242，单击“Apply”按钮；在对话框的左边继续选择Contact，然后在右边选择pt-to-surf175，单击“Apply”按钮；在对话框的左边继续选择Contact，然后在右边选择3D Target 170，单击“Apply”按钮；在对话框的左边继续选择Contact，然后在右边选择8 node 174，单击“Apply”按钮；在对话框的左边继续选择Contact，然后在右边选择3D Target 170，单击“Apply”按钮；在对话框的左边继续选择Structural Mass，然后在右边选择3D mass 21，单击“OK”按钮。

 

    （2）设置单元关键字

 

    在单元类型对话框中选择HSFLD242。然后单击“Options”按钮选项，在弹出的对话框中设置流体质量（Fluid mass）为基于体积计算（Volume based），单击“OK”按钮，返回单元类型界面；在单元类型对话框中选择CONTA175，然后单击“Options”按钮选项，在弹出的对话框中设置接触算法（Contact algorithm）为MPC算法（MPC algorithm），设置接触表面行为（Behavior of contact surface）为总是粘结接触（Bonded（always））单击“OK”按钮，返回单元类型界面；在单元类型对话框中选择Type 5 TARGE170。然后单击“Options”按钮选项，在弹出的对话框中设置刚性目标节点的边界条件设置方法（B.C for rigid target nodes）为用户自定义（User definition），单击“OK”按钮，返回单元类型界面；在单元类型对话框中选择MASS21，然后单击“Options”按钮选项，在弹出的对话框中设置转动惯量选项（Rotary inertia options）为不考虑转动关联的三维质量（3-D w/o rot iner），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。设置接触单元CONTA174考虑冲击约束，但该关键字设置暂不支持GUI操作，因此需在命令流窗口输入：

keyopt,6,7,4

 

    3．实常数

 

    GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete，弹出实常数定义面板，单击“Add”按钮，选择单元HSFLD242，单击“OK”按钮，弹出HSFLD242实常数定义面板，如图18-2所示，输入参考压力值为0.12，单击“OK”按钮；单击“Add”按钮，选择单元类型4 CONTA175，单击“OK”按钮，保持默认设置，单击“OK”按钮；单击“Add”按钮，选择单元类型CONTA174，单击“OK”按钮，保持默认设置，单击“OK”按钮；单击“Add”按钮，选择单元类型MASS21，单击“OK”按钮，弹出MASS21实常数定义面板，如图18-3所示，输入轮胎承受的质量为1000，单击“OK”按钮，单击“Close”按钮。

图18-2  HSFLD242实常数定义面板

图18-3  MASS21实常数定义面板