一、什么是接触？
用户在求解问题之前，通常不知道接触区域，随着载荷、材料、边界条件和其他因素的变化，表面之间可以接触或者分开，并且在很大程度上不可预料。需要考虑两者之间的摩擦作用。
二、接触分类：
- 刚-柔接触：如金属成型 、 柔-柔接触：如螺栓连接
- 点-面接触、面-面接触、线-线接触
三、接触对
- 在研究两个物体之间的接触时，一个物体的表面认为是接触面，另一个物体的表面就是目标面。
- 接触面和目标面构成了一个接触对
- 接触面上覆接触单元，目标面上覆目标单元，两者通过共享一个实常数联系
- 不同的接触对必须通过不同的实常数联系
四、接触面与目标面的选择原则
- 凸面可能与一个平面或者凹面接触，则平面或者凹面为目标单元，凸面为接触单元（弹性小球落地）
- 如两个面的网格疏密程度不同，则较密的网格应为接触面，较疏的网格为目标面（如螺栓与端板连接）
- 如一个面比另一个面刚，则较柔的面应为接触面，较刚的面为目标面（如桩土接触）
- 如高阶单元和低阶单元位于不同的面，则高阶为接触面，低阶为目标面
- 如果一个面明显的比另一个面大，则较大的面应指定为目标面，较小的面应为接触面
五、接触行为（重要）
- Bonded ：绑定接触，不允许滑动或者分离，类似于共用节点
- No Separation ：法向不分离接触，切向允许有小的滑动
- Fritionless ：无摩擦，法向可分离，但不渗透，切向自由滑动
- Rough：粗糙，法向可分离，不渗透，切向不滑动
- Frictional：摩擦，法向可分离，不渗透，切向滑动，有摩擦力
六、三个重要指数
- 接触刚度： 0.01~10
- Pinball区域：影响接触初始状态的判定
- 穿透量：影响结果精度
接触刚度较大，收敛困难，穿透量小，计算精度高
接触刚度较小，收敛容易，穿透量大，计算精度低
七、接触算法
1.Pure Penalty.罚函数法
- 默认算法，适用于各类型的线性接触融,将零件之间的接触
- 假设为两个节点之间通出单簧连接，精度依赖于穿透量的大小
- 穿透量越小，计算结果精度越高，但同时收敛性越成差
- 在使用罚函数法的时候，需仔细检查接触面的穿透
- FNormal=KNormal x penetration ,对接触邮刚度敏感性较高
2.Normal Lagrange:一般拉格朗日算法
- 将接触压力作为一个自由度来满足接触兼容性
- 无需通过穿透量来计算接触压万
- 需使用直接求解器来求解，计算速宴较慢
- 计算震荡剧烈，较难收敛，但一旦收敛，由于没有假设零件之间的穿透，得到的结果精度较高
3.Augmented Lagrange:增广拉格朗日算法
- 从罚函数方法衍生而来，引入附励项
- FNormal=KNormal x penetration + y , 对接刚度敏感性降低
- 有利于在给定的接触刚度较大时完成收敛
- 在一定程度提高计算精度，但收敛时间较长
4.MPC:多点约束法
- 适用于绑定接触、不分离接触，在接触面之间添加一个联结使两个面不分离
- 有两个面几何模型有缝隙，在计算结束之后应检查计算结果
- 适用于大变形开关开启的计算
5. Beam：梁约束法
在两个接触面之间添加无质量的梁进行联结，适用于绑定接触
八、算法的应用
线性接触：Bonded、No Seperation
非线性接触：Frictionless、Frictional、Rough
- 收敛性：罚函数>增广拉格朗日>一般拉格朗日
- 精度：一般拉格朗日>增广拉格朗日>罚函数
- 计算时间：一般拉格朗日>增广拉格朗日>罚函数
九、Workbench中的连接设置
在workbench中接触在这里打开
具体的设置有：
1. Small Sliding（小滑动）
选择滑移计算模型
Finite Sliding：有较大的滑动，选择这个
Small Sliding：只是小滑动（认为不超过接触区的20%即认为是小滑动）
一般在workbench中选择“程序控制”就好
2. Detection Method（检测方法）
选择接触点之间的探测方法
一般选择程序控制或者高斯点的较多。
3. Penetration Tolerance（穿透量容差或者渗透容差）
指定具体值、比例系数(0~1)
4.Elastic Slip Tolerance（弹性滑动容差）
指定滑动量容差，使用于一般拉格朗日法
5.Normal Stiffness（接触刚度）
具体值、比例系数(0~1)
6. Update stiffness （更新刚度）
接触刚度更新设置
十、Pinball 距离设置
设置两个接触面之间探测的距离
- 当接触面之间的距离小于Pinball距离时，接触生效
- 当接触面之间的距离大于Pinball距离时，接触失效
- 可利用设置Pinball的大小来认为规避初始间隙问题
|
