接触问题(参?/p>
ANSYS
的中文帮助文件)
当两个分离的表面互相碰触并共切时?/p>
就称它们牌接触状态?/p>
在一般的物理意义中,
牌接?/p>
状态的表面有下列特点:
1
?/p>
不互相渗透;
2
?/p>
能够互相传递法向压力和切向摩擦力;
3
?/p>
通常不传递法向拉力?/p>
接触分类:刚性体-柔性体、柔性体-柔性体
实际接触体相互不穿透,
因此?/p>
程序必须在这两个面间建立一种关系,
防止它们在有限元?/p>
析中相互穿过?/p>
―?/p>
罚函数法。接触刚?/p>
――lagrange
乘子法,增加一个附加自由度(接触压力)
,来满足不穿透条?/p>
―?/p>
将罚函数法和
lagrange
乘子法结合起来,称之为增?/p>
lagrange
法?/p>
三种接触单元:节点对节点、节点对面、面对面?/p>
接触单元的实常数和单元选项设置?/p>
FKN
:法向接触刚度。这个值应该足够大,使接触穿透量小;同时也应该足够小,使问题?/p>
有病态矩阵?/p>
FKN
值通常?/p>
0.1~10
之间,对于体积变形问题,用?/p>
1.0
(默认)
,对弯曲?/p>
题,用?/p>
0.1
?/p>
FTOLN
?/p>
最大穿透容差?/p>
穿透超过此值将尝试新的迭代?/p>
这是一个与接触单元下面的实体单
元深度(
h
)相乘的比例系数,缺省为
0.1
。此值太小,会引起收敛困难?/p>
ICONT
:初始接触调整带。它能用于围绕目标面给出一?/p>
?/p>
调整?/p>
?/p>
,调整带内任何接触点?/p>
被移到目标面上;
如果不给?/p>
ICONT
值,
ANSYS
根据模型的大小提供一个较小的默认?/p>
(<
0.03
?/p>
PINB
:指定近区域接触范围(球形区?/p>
。当目标单元进入
pinball
区时,认为它处于近区?/p>
接触?/p>
pinball
区是围绕接触单元接触检测点的圆(二维)或球(三维)
。可以用实常?/p>
PINB
调整球形区(此方法用于初始穿透大的问题是必要的)
PMIN
?/p>
PMAX
:初始容许穿透容差。这两个参数指定初始穿透范围,
ANSYS
把整个目标面
(连同变形体?/p>
移到到由
PMIN
?/p>
PMAX
指定的穿透范围内?/p>
而使其成为闭合接触的初始?/p>
态?/p>
初始调整是一个迭代过程,
ANSYS
最多使?/p>
20
个迭代步把目标面调整?/p>
PMIN
?/p>
PMAX
范围内,如果无法完成,给出警告,可能需要修改几何模型?/p>
TAUMAX
:接触面的最大等效剪应力。给出这个参数在于,不管接触压力值多大,只要等效
剪应力达到最大?/p>
TAUMAX
?/p>
就会发生滑动?/p>
该剪应力极限值通常用于接触压力会变得非?/p>
大的情况?/p>
CNOF
:指定接触面偏移?/p>
+CNOF
增加过盈?/p>
-CNOF
减少过盈或产生间隙?/p>
CNOF
能与几何
穿透组合应用?/p>
FKOP
:接触张开弹簧刚度。针对不分离或绑定接触模型,需要设置实常数
FKOP
,该常数?/p>
张开接触提供了一个刚度值?/p>
FKOP
阻止接触面的分离?/p>
FKOP
默认?/p>
1.0
,用于建立粘结模
型,用一个较小值(
1e-5
)去建立软弹簧模型?/p>
FKT
:切向接触刚度。作为初值,可以采用?/p>
FKT
?/p>
0.01*FKN
,这是大多数
ANSYS
接触?/p>
元的缺省值?/p>
COHE
:粘滞力。即没有法向压力时开始滑动的摩擦应力值?/p>
FACT
?/p>
DC
:定义摩擦系数变化规?/p>
MU
?/p>
MUK*
?/p>
1+
?/p>
FACT-1
?/p>
EXP
(-
DC*vtfs/deltaT
?/p>
?/p>
式中?/p>
MUK
=动摩擦系数(用户自己定义)
FACT
?/p>
MUS/MUK
(用户自己定义)