Расчет задач контактного взаимодействия часть 2

   В этой статье будут подробно описаны этапы моделирования контактной пары. Моделирование контактной пары выполнялось в программном продукте ANSYS Classic 14.0 в обеих случаях. Как говорилось ранее, твердотельная модель была построена в программном продукте Solid Works и импортирована в ANSYS в формате parasolid.

рис 1. КЭ модель.

       Затем создавалась конечно-элементная модель, вручную было заданно оптимальное количество элементов на каждой линии, со сгущением элементов в месте контакта - для этого использовалась опция Spase ratio. Моделирование контактных пар выполнялось с помощью блока Contact Wizard - мастера контактов, который включается с помощью графического интерфейса.Тип контактной пары в обеих случаях „поверхность-поверхность“. Далее следует этап задания целевой и контактной поверхности, где одна из поверхностей принимается целевой (TARGET) в нашем случае - рельс, а другая контактной(СONTACT) - колесо. Большая часть констант и опций оптимально устанавливается по умолчанию самим Мастером контактов. Вручную был задан, коефициент трения 0.8, который был взят из таблицы "Коэффициенты трения скольжения различных материалов по стали". Также был закрыт зазор Close gap.

Далее были приложены граничные условия: рельс закреплен по всем степеням свободы, колесо было закреплено по UX. Следующим этапом идет задание опций нагружения. Вес загруженного вагона делился на 8 частей и составил 11750 кг. Для определения правильной величины нагружения на верхнюю площадку колеса была измерена площадь этой площадки.

Затем данная величина была рассчитана по формуле:

Эта величина была приложена к верхней площадке и произведен расчет. Вот, собственно говоря, и результаты данного расчета. 

рис 2. Напряжения по Мизису.

рис 3. Перемещения.

Анализ результатов и ошибок с которыми столкнулись, будет проведен в следующей статье.

Авторы статьи: 
Литвиненко Лилия
Кулинич Галина