接觸問題(參考ansys的中文幫助文件)

1、接觸問題（參考ANSYS的中文幫助文件）1.面一面接觸單元用于任意形狀的兩個表面接觸－不必事先知道接觸的準(zhǔn)確位置；－兩個面可以具有不同的網(wǎng)格；－支持大的相對滑動；－支持大應(yīng)變和大轉(zhuǎn)動。例如:面一面接觸可以模擬金屬成型，如軋制過程。2.點一面接觸單元用于某一點和任意形狀的面的接觸－可使用多個點－面接觸單元模擬棱邊和面的接觸；－不必事先知道接觸的準(zhǔn)確位置；－兩個面可以具有不同的網(wǎng)格；－支持大的相對滑動；－支持大應(yīng)變和大轉(zhuǎn)動。例：點面接觸可以

2、模擬棱邊和面之間的接觸3.點－點接觸單元用于模擬單點和另一個確定點之間的接觸。－建立模型時必須事先知道確切的接觸位置；－多個點－點接觸單元可以模擬兩個具有多個單元表面間的接觸；每個表面的網(wǎng)格必須是相同的；相對滑動必須很小；只對小的轉(zhuǎn)動響應(yīng)有效。例如:點一點接觸可以模擬一些面的接觸。如地基和土壤的接觸當(dāng)兩個分離的表面互相碰觸并共切時，就稱它們牌接觸狀態(tài)。在一般的物理意義中，牌接觸狀態(tài)的表面有下列特點：1、不互相滲透；2、能夠互相傳遞法向壓

3、力和切向摩擦力；3、通常不傳遞法向拉力。接觸分類：剛性體－柔性體、柔性體－柔性體實際接觸體相互不穿透，因此，程序必須在這兩個面間建立一種關(guān)系，防止它們在有限元分析中相互穿過。――罰函數(shù)法。接觸剛度――lagrange乘子法，增加一個附加自由度（接觸壓力），來滿足不穿透條件――將罰函數(shù)法和lagrange乘子法結(jié)合起來，稱之為增廣lagrange法。三種接觸單元：節(jié)點對節(jié)點、節(jié)點對面、面對面。接觸單元的實常數(shù)和單元選項設(shè)置：FKN：法向接

4、觸剛度。這個值應(yīng)該足夠大，使接觸穿透量小；同時也應(yīng)該足夠小，使問題沒有病態(tài)矩陣。FKN值通常在0.1~10之間，對于體積變形問題，用值1.0（默認(rèn)），對彎曲問題，用值0.1。FTOLN：最大穿透容差。穿透超過此值將嘗試新的迭代。這是一個與接觸單元下面的實體單元深度（h）相乘的比例系數(shù)，缺省為0.1。此值太小，會引起收斂困難。目標(biāo)面與其它單元沒有聯(lián)系；沒有定義耦合或約束方程。＝1時，用戶定義選項。Conta173的Keyopt：KEYOP

5、T（1）：自由度選項。＝0時，結(jié)構(gòu)：UX，UY，和UZ；＝1時，結(jié)構(gòu)和熱；＝2時，TEMP（用于純熱接觸問題）KEYOPT（2）：選擇接觸算法。＝0時，增廣的拉格朗日法（缺省選項），推薦于一般應(yīng)用，它對罰剛度不太敏感，但是也要求給出一個穿透容差。＝1時，罰函數(shù)法。它推薦應(yīng)用于單元非常扭曲、大摩擦系數(shù)和用增廣的拉格朗日法收斂行為不好的問題。KEYOPT（4）：選擇接觸檢查點。＝0時，高斯點（缺省選項，推薦）；＝1時，節(jié)點；ANSYS面對面

6、單元默認(rèn)用高斯積分點作為接觸檢查點。KEYOPT（5）：自動CNOF調(diào)整。允許ANSYS基于初始狀態(tài)自動給定CNOF值――導(dǎo)致“剛好接觸”配置。＝0時，不進(jìn)行自動調(diào)整；＝1時，閉合間隙間隙；＝2時，減小穿透；＝3時，閉合間隙間隙減小穿透。KEYOPT（7）：時間步控制選項。（只有在SolutionControl中打開基于接觸狀態(tài)變化的時間步預(yù)測，此選項才起作用。SolutionUnabridgedMenuLoadStepOptsSolu

7、tionCtrl＝0時，不控制，不影響自動時間步長。對靜力問題自動時間步打開時此選項一般是足夠的。＝1時，自動二分，如果接觸狀態(tài)變化明顯，時間步長將二分，對于動力問題自動二分通常是足夠的；＝2時，合理值。比自動細(xì)分更耗時的算法；＝3時，最小值。此選項為下一子步預(yù)測最小時間增量（很耗機時，不推薦）。KEYOPT（8）：防止偽接觸選項。＝0時，不防止；＝1時，檢測并忽略偽接觸。KEYOPT（9）：初始穿透間隙間隙控制。＝0時，包括幾何穿透幾

8、何穿透間隙間隙和CNOF；＝1時，忽略幾何穿透幾何穿透間隙間隙和CNOF；＝2時，包括幾何穿透幾何穿透間隙間隙和CNOF，且在第一個載荷步中漸變；＝3時，忽略幾何穿透幾何穿透間隙間隙，包括CNOF；＝4時，忽略幾何穿透何穿透間隙間隙，包括CNOF，且在第一個載荷步中漸變。KEYOPT（10）：接觸剛度更新控制。＝0，閉合狀態(tài)的接觸剛度不進(jìn)行任何更新；＝1，每一載荷步更新閉合狀態(tài)的接觸剛度（FKN或FKT，由用戶指定）；＝2，與＝1同，此

9、外，在每一子步，程序自動更新接觸剛度（根據(jù)變形后下伏單元的剛度）。KEYOPT（11）：殼、梁單元厚度影響。如果已經(jīng)創(chuàng)建了一個梁或殼單元模型，接觸表面能夠偏置，用于考慮梁或殼的厚度。＝0，在中面接觸（默認(rèn)）；＝1，在指定表面的頂部或底部。注意：當(dāng)用SHELL181單元時，由于大應(yīng)變變形引起的厚度改變也被考慮。KEYOPT（12）：創(chuàng)立不同的接觸表面相互作用模型。＝0，標(biāo)準(zhǔn)的接觸行為，張開時法向壓力為0；＝1，粗糙接觸行為，不發(fā)生滑動（類