大変形をともなう接触解析

本例題について

• 先端が丸い棒が凹面形状のターゲットに接触しつつ大変形を受ける状況を解析した例を示します。

• 表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。

解析空間

解析条件

モデルの簡略化のため二次元モデルを解析します。

また、大変形の発生するモデルのため、大変位オプションをチェックしています。
大ひずみオプションも必要な場合もありますが、ここでは大変位のみ使用します。

ステップ/熱荷重設定タブにて非線形解析の設定を以下のように設定しています。

本例題モデルは変形量も大きく、かつ接触部位が変位状態によって著しく変化するため

分割ステップ数は初期設定の２０から４０に大きめに設定します。

分割ステップの結果を出力するをオン（初期条件）にしているため、最終状態に至るまでのステップ毎の状態が全て出力されます。

モデル図

２つのボディにはそれぞれ同じボディ属性と材料定数を設定しています。

接触表面のメッシュサイズは標準メッシュサイズ0.9に対して小さめの0.3を設定しています。

ボディ属性および材料の設定

材料定数は以下のように設定しています。

境界条件

先端が丸い棒状のボディ（ボディNo.2）の根元の辺にはX方向の強制変位を設定し、

凹面状のターゲットボディの底辺には変位完全固定を設定しています。

コンタクターとターゲットはお互いが接触しあう接触表面のため境界条件のペア設定を行っています。

解析結果

ステップ0.2（MOVEのX方向変位0.9[mm]に相当）における変形図および応力分布を示します。

棒状のボディが接触を経てターゲット境界上をスライドしている様子がわかります。

ステップ0.4（MOVEのX方向変位1.8[mm]に相当）における変形図および応力分布を示します。

棒状のボディの接触点がターゲット境界上のR部に達していることが分かります。

ステップ0.7（MOVEのX方向変位3.15[mm]に相当）における変形図および応力分布を示します。

棒状のボディの先端部が接触状態を維持しつつ回転し、棒状部分に曲げが発生し、ターゲットボディもX方向に変形している様子が分かります。

ステップ1（MOVEのX方向変位4.5[mm]に相当）における変形図および応力分布を示します。

棒状のボディの曲げおよびターゲットボディのX方向への変形もさらに大きく進展し、ステップ0.4の状態と比較すると接触点も上側にシフトしている

ことが分かります。

なお、[解析結果]タブの

から、[アニメーションの作成] をクリックし、一連の変形の様子を動画（aviファイル）として出力することで一連の変形の様子をより

直感的に把握することができます。