滾珠與平面接觸ANSYS分析
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一 接觸模型
為了驗證單個滾珠與平面接觸理論，采用ANSYS對滾珠與平面接觸進行面-面接觸分析，并與參考文獻對比，為后面自己的分析作準備。本次分析所采用的具體模型如圖1、圖2所示，分別采用四面體單元和六面體單元對滾珠與平面接觸進行分析。
二 接觸分析方法
為了減少計算量只選擇半球進行分析。對平板下表面全部節點施加全約束；在球心位置施加集中載荷，中間平面節點UY方向自由度進行約束，防止出現局部變形；對半球與平板接觸點施加UX、UY方向的約束；球下表面與平板上平面建立接觸面，球面為接觸面，平板上表面為目標面。
本次分析所考查的變量為最大接觸應力以及最大徑向變形，最大接觸應力通過觀察接觸單元的壓力云圖而獲得，最大徑向變形通過獲得中間平面上一點的位移而得到。
為了驗證剛度對接觸壓力及徑向變形的影響，分別采用不同的法向剛度因子對其進行分析，當接觸壓力及變形變化小到合理范圍內，此時最大接觸應力及徑向變形即為所求，并把結果繪制曲線并與參考文獻對比分析。
三 對比結果
首先，對最大接觸應力的驗證，對比圖3與圖5可以看到，當載荷較小時，最大接觸分析得到的最大接觸應力的值與參考文獻中相差不大，但當載荷較大時，分析得到的最大接觸應力的值明顯小于參考文獻中的值。采用六面體網格隨著載荷的增加呈線性增加，而四面體網格的變化率隨著載荷的增加而減小。
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