剥離を考慮した接触解析

本例題について

• 剥離を考慮した簡易接触を用いた解析事例を示します。

• 剥離を考慮しない場合と考慮した場合で結果を比較しています。

• 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

ステップ/熱荷重解析タブの設定を以下のように行っています。

モデル図

上下面を固定した板の間に二つのボディ（Cube)を挟み込んだモデルです。

Cubeの下側の界面に簡易接触境界を設定し、左側と右側で以下のようにその扱いを変えています。 

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。Cubeにのみ線膨張係数を設定しています。

境界条件

右側の簡易接触境界には剥離強度5ｋPaを設定しています。

解析結果

それぞれのステップの結果について主応力、変形図（変形倍率は200倍に強調）を示します。

ステップ１（到達温度50度）における結果を示します。

すべり　　　　　　　　　　　　　　　　　　固着

温度が上昇してCubeがそれぞれ膨張し、内部で圧縮応力が発生していることが分かります。

簡易接触を設定した界面は、設定の違いによって左側は「すべり」、右側は「固着」となるため

圧縮の主応力の向きと変形形状が異なっていることが分かります。

ステップ２（到達温度0度）における結果を示します。

開放　　　　　　　　　　　　　　　　　固着

温度が下降してCubeがそれぞれ収縮し、内部で引張り応力が発生していることが分かります。

簡易接触を設定した界面は、左側は引張り応力が発生したため「開放」、右側は引張り応力が

剥離強度5ｋPaよりも低いため「固着」となっています。

ステップ３（到達温度-25度）における結果を示します。

開放　　　　　　　　　　　　　　　　　開放

温度がさらに下降したため、簡易接触を設定した右側の界面においても、剥離強度を超える引張り応力が

発生し、「開放」状態となったことが分かります。