[发明专利]一种变间隙式结构在仿真中设置接触对的方法

说明书

本发明涉及有限元仿真技术，具体涉及一种变间隙式结构在Ansys仿真中设置接触对的方法。本发明通过在Ansys仿真软件中创建变间隙式器件结构接触对，根据模型种类不同设置摩擦系数，关闭间隙自动调整后再生成接触对，采用此方法，能够得出与实际情况更加符合、准确的间隙式器件在接触情况下的结构变化以及应力分布的仿真结果。最终获得更加符合实际情况的。

技术领域

本发明涉及有限元仿真技术，具体涉及一种变间隙式结构在仿真中设置接触对的方法。

背景技术

随着科学技术的发展，电子元器件的尺寸变得越来越小，结构复杂度也越来越高，其工作环境也更复杂。变间隙式器件由于间隙的存在，当所受的应力使其间隙减小直至发生接触，此时结构的形变、器件应力的分布将变得更加难以分析。

仿真作为一种研究复杂系统的重要方法可以模拟器件接触前后的情况，既可以较为准确地得到模型的形变、应力分布等结果，又可以缩短研究周期并降低研究成本。Ansys是一款大型通用有限元仿真软件，其拥有强大的实体建模技术以及对不同物理场进行处理分析的能力。通过在Ansys软件中建立模型并施加相应的约束，我们可以得到模型结构上的变化以及应力分布的情况。但在Ansys仿真实际操作中，针对变间隙式器件结构中的间隙，往往忽略其对整体结构的影响；或者对于无法忽略的间隙，目前采用的方法往往是在仿真中通过设置合上结构中的间隙；或者不合上间隙，但设定其已经发生接触。

这些方法虽然能得到器件整体的仿真结果，但对于在接触后器件的形变以及应力分布研究往往是不准确的。对于无法忽略其间隙的变间隙式器件，为了更准确地研究其结构变化和应力分布尤其是间隙附近区域在外力影响下的形变和受力情况，我们需要一种可得到与实际情况更加符合结果的变间隙式器件结构接触对设置方法。

发明内容

针对上述存在问题或不足，为解决现有变间隙式器件结构接触对设置方法与实际情况符合程度低的问题，本发明提供了一种变间隙式结构在仿真中设置接触对的方法，采用此方法，能够得出与实际情况更加符合、准确的仿真结果。

一种变间隙式结构在仿真中设置接触对的方法，具体步骤如下：

步骤1、在Ansys中对目标变间隙式器件创建几何模型，定义模型的材料参数，划分网格，施加载荷及约束，生成有限元模型；

步骤2、创建变间隙式器件结构的接触对，确定目标面与接触面；

步骤3、根据模型种类不同设置摩擦系数，具体包括：

3-1.当模型只采用一种材料时，若模型未切分，需返回步骤1中添加摩擦系数，但在接触对设置中无法修改；若模型已切分，在接触对设置中直接添加和修改；

3-2.当模型采用大于一种材料时，在接触对设置中根据材料编号依次添加摩擦系数；

步骤4、关闭间隙自动调整，点击生成目标变间隙式器件的接触对。

本发明通过在Ansys仿真软件中创建变间隙式器件结构接触对，根据模型种类不同设置摩擦系数，关闭间隙自动调整后再生成接触对。其最终得到的间隙式器件在接触情况下的结构变化以及应力分布更加符合实际情况。

附图说明

图1为实施例SiC变间隙式传感器敏感结构四分之一模型示意图；

图2a为实施例SiC变间隙式传感器敏感结构四分之一模型未设置接触对情况下的形变示意图；图2b为实施例SiC变间隙式传感器敏感结构四分之一模型未设置接触对情况下的应力分布图；

图3a为实施例SiC变间隙式传感器敏感结构四分之一模型未关闭间隙自动调整情况下的形变示意图；图3b为实施例SiC变间隙式传感器敏感结构四分之一模型未关闭间隙自动调整情况下的应力分布图；