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1、Ansys非線性分析指南接觸分析接觸分析接觸問題是一種高度非線性行為，需要較大的計算資源，為了進行實為有效的計算，理解問題的特性和建立合理的模型是很重要的。接觸問題存在兩個較大的難點：其一，在你求解問題之前，你不知道接觸區(qū)域，表面之間是接觸或分開是未知的，突然變化的，這隨載荷、材料、邊界條件和其它因素而定；其二，大多的接觸問題需要計算摩擦，有幾種摩擦和模型供你挑選，它們都是非線性的，摩擦使問題的收斂性變得困難。一般的接觸分類接觸問題分為兩種基本類型：剛體－柔體的接觸，和柔體－柔體的接觸，在剛體－柔體的接觸問題中，接觸面的一個或多個被當(dāng)作剛體
2、，（與它接觸的變形體相比，有大得多的剛度），一般情況下，一種軟材料和一種硬材料接觸時，問題可以被假定為剛體－柔體的接觸，許多金屬成形問題歸為此類接觸，另一類，柔體－柔體的接觸，是一種更普遍的類型，在這種情況下，兩個接觸體都是變形體（有近似的剛度）。ANSYS接觸能力ANSYS支持三種接觸方式：點－點，點－面，和面－面，每種接觸方式使用的接觸單元適用于某類問題。為了給接觸問題建模，首先必須認(rèn)識到模型中的哪些部分可能會相互接觸，如果相互作用的其中之一是一點，模型的對應(yīng)組元是一個結(jié)點。如果相互作用的其中之一是一個面，模型的對應(yīng)組元是單元，例如梁單
3、元，殼單元或?qū)嶓w單元，有限元模型通過指定的接觸單元來識別可能的接觸匹對，接觸單元是覆蓋在分析模型接觸面之上的一層單元，至于ANSYS使用的接觸單元和使用它們的過程，下面分類詳述。點－點接觸單元點－點接觸單元主要用于模擬點－點的接觸行為，為了使用點－點的接觸單元，你需要預(yù)先知道接觸位置，這類接觸問題只能適用于接觸面之間有較小相對滑動的情況（即使在幾何非線性情況下）如果兩個面上的結(jié)點一一對應(yīng)，相對滑動又以忽略不計，兩個面撓度（轉(zhuǎn)動）保持小量，那么可以用點－點的接觸單元來求解面－面的接觸問題，過盈裝配問題是一個用點－點的接觸單元來模擬面－面的接觸
4、問題的典型例子。點－面接觸單元點－面接觸單元主要用于給點－面的接觸行為建模，例如兩根梁的相互接觸。如果通過一組結(jié)點來定義接觸面，生成多個單元，那么可以通過點－面的接觸單元來模擬面－面的接觸問題，面即可以是剛性體也可以是柔性體，這類接觸問題的一個典型例子是插頭到插座里。使用這類接觸單元，不需要預(yù)先知道確切的接觸位置，接觸面之間也不需要保持一致的網(wǎng)格，并且允許有大的變形和大的相對滑動。Contact48和Contact49都是點－面的接觸單元，Contact26用來模擬柔性點－剛性面的接觸，對有不連續(xù)的剛性面的問題，不推薦采用Contact26
5、因為可能導(dǎo)致接觸的丟失，在這種情況下，Contact48通過使用偽單元算法能提供較好的建模能力。面－面的接觸單元ANSYS支持剛體－柔體的面－面的接觸單元，剛性面被當(dāng)作“目標(biāo)”面，分別用Targe169和Targe170來模擬2－D和3—D的“目標(biāo)”面，柔性體的表面被當(dāng)作“接觸”面，用Conta171,Conta172,Conta173,Conta174來模擬。一個目標(biāo)單元和一個接單元叫作一個“接觸對”程序通過一個共享的實常號來識別“接觸對”，為了建立一個“接觸對”-32-Ansys非線性分析指南接觸分析給目標(biāo)單元和接觸單元指定相同的實常的
6、號。與點－面接觸單元相比，面－面接觸單元有好幾項優(yōu)點，·支持低階和高階單元·支持有大滑動和有摩擦的大變形，協(xié)調(diào)剛度陣計算，單元提供不對稱剛度陣的選項?！ぬ峁楣こ棠康牟捎玫母玫慕佑|結(jié)果，例如法向壓力和摩擦應(yīng)力。·沒有剛體表面形狀的限制，剛體表面的光滑性不是必須的，允許有自然的或網(wǎng)格離散引起的表面不連續(xù)。·與點－面接觸單元比，需要較少的接觸單元，因而造成需要較小的磁盤空間和CPU時間。·允許多種建?？刂疲纾骸そ壎ń佑|·漸變初始穿透·目標(biāo)面自動移動到補始接觸·平移接觸面（老虎梁和單元的厚度）·支持死活單元使用這些單元，能模擬直線（面）和曲
7、線（面），通常用簡單的幾何形狀例如圓、拋物線、球、圓錐、圓柱采模擬曲面，更復(fù)雜的剛體形狀能使用特殊的前處理技巧來建模。執(zhí)行接觸分析不同的接觸分析類型有不同的過程，下面分別討論面－面的接觸分析我們可以使用面面的接觸單元來模擬剛體柔體和柔體柔體的面面接觸。對大多數(shù)接觸問題，接觸向?qū)榻⒔佑|對提供了一種簡單的方法(通過選擇菜單路徑Preprocessor>Creat>Contactpair>ContactWizard進入接觸向?qū)?。接觸向?qū)龑?dǎo)我們方便地創(chuàng)建一個接觸對。接觸向?qū)υ捒虻膸椭到y(tǒng)將解釋對話框及其選擇的用法。如果模型還沒有被劃分
8、網(wǎng)格，接觸向?qū)П銜３只疑ú黄鹱饔茫?。如果希望建立一個柔體的接觸模型，那么在進入接觸向?qū)е皯?yīng)給可能成為接觸面的所有部分劃分網(wǎng)格。如果希望建立剛體柔體的接觸模型，那么在進入接觸
