ANSYS非线形分析指南 接触分析 对于卷曲的(非平面)目标面,使用 CONTA49的“基本形状”( shape选项来指定 单元的基本形状是三角形,这个选项能使目标单元较好的模拟目标面的原形 每次在新的接触对之间生成接触单元时,都指定一个新的实常数号,既使接触单元 的实常数值没有改变,生成对称或反对称的接触单元 你可以选择生成对称的或反对称的接触单元,用一个简单的 GEGEN命令定义一对接触 面生成一种反对称的接触方式。在这种情况下,一个面是接触面而另一个是目标面,另外你 可以使用两个 GCGEN命令,将两个面都定义成即是目标面又是接触面,这种情况叫作对称 接触方式,例如:考虑两个面A和B,在第一个 GEGEN命令中,将面A指定为接触面, 面B指定为目标面,而在第二个 GCGEN命令中,将面A指定为目标面,而将面B指定为 接触面,下面是在前处理中生成接触单元的标准命令流输入 NSEL,S,NODE…!在接触面上选择一组结点 CM, CONTACT,NODE!将所造结点生成组元“ COMTACT” NSEL, S, NODE !大目标面上选择一组新结点 CM, TARGET,NODE!将所选结点生成组元“ TARGET GCGEn, CONTACT, TARGET GCGEN, TARGET, CONTACT 般来说,对称接触方式是一种更好的方法,因为它不需要特别考虑哪个面是接触面, 哪个面是目标面,相反,反对称接触方式在区分目标面和接触面时需 要遵守以下规则: ·如果一个面的接触部分是平的或凹的,而另一个面的接触部分是尖的或凸的,则应 该将平凹面作为目标面 如果两个接触面都是平的,则可以任意选择 ·如果两个接触面都凸的,应该将两个面中较平的作为目标面 ·如果一个接触部分有尖边,而另一个没有,则有尖边的面应作为接触面。 生成已经开始接触的模型,那就是建立开始变形时的模型,这样,单元实际上已经彼此重叠 在一起,用这种方法,在对结构进行分析时只需使用一个载荷步,同时应该打开“线性搜索 选识,从许多过盈分析问题中发现,为了得到收敛的结果,必须打开此选项。 命令: LNSRCH,ON GUI: main menu> Preprocessor>load>No lines>Line Search 用一个较弱的初始法向刚度(实常数KN)来生成已经开始接触的模型进行计算,然后 在以后的载步中,使用新的R命令来逐步增加KN的值到一适当的值。(在此方法中,必 须明确定义切向刚度佳,而不能使用缺省值) 第四步:设置单元关键字和实常数 使用点一面的接触单元时,程序使用四个单元关键字和几个实常数来控制接触行为 单元关键字: CONTAC48和 CONTAC49使用下面的单元关键字 KEYOPT(1):选择正确的自由度(包含或不包括温度) KEYOP(2):选择罚函数的方法或罚函数+拉格朗日方法 KEYOPT(3):选择摩擦类型:无摩擦弹性库仑摩擦或刚性库仑摩擦。 KEYOPT(7):选择接触时间步预测控制 命令: KEYOPT GUI: Main Mneu>Pneporcessor> Element Type >Add/ Delete 摩擦类型 你需要选择一种摩擦类型,点一面接触单元支持弹性库仑摩擦和刚性库仑摩擦,弹性库 仑摩擦允许存在粘合和滑动状态,粘合区被当作一个刚度为KT的弹性区来处理,在变形期 间当接触面是粘合而不是滑动的时候,选择这种摩擦类型是好的,刚性库仑行为仅仅允许有 滑动摩,而接触面不能粘合,仅仅在两个面处理持续的相对滑动时,才选择这种摩擦类型, 如果运动停止或逆转,将会遇到收敛性的问题。 第17页ANSYS 非线形分析指南 接触分析 第17页 ·对于卷曲的（非平面）目标面，使用 CONTA49 的“基本形状”(shape)选项来指定 单元的基本形状是三角形，这个选项能使目标单元较好的模拟目标面的原形。 ·每次在新的接触对之间生成接触单元时，都指定一个新的实常数号，既使接触单元 的实常数值没有改变，生成对称或反对称的接触单元。 你可以选择生成对称的或反对称的接触单元，用一个简单的 GCGEN 命令定义一对接触 面生成一种反对称的接触方式。在这种情况下，一个面是接触面而另一个是目标面，另外你 可以使用两个 GCGEN 命令，将两个面都定义成即是目标面又是接触面，这种情况叫作对称 接触方式，例如：考虑两个面 A 和 B，在第一个 GCGEN 命令中，将面 A 指定为接触面， 面 B 指定为目标面，而在第二个 GCGEN 命令中，将面 A 指定为目标面，而将面 B 指定为 接触面，下面是在前处理中生成接触单元的标准命令流输入。 NSEL，S，NODE… ！在接触面上选择一组结点 CM，CONTACT，NODE ！将所造结点生成组元“COMTACT” NSEL，S，NODE… ！大目标面上选择一组新结点 CM，TARGET，NODE ！将所选结点生成组元“TARGET” NSEL，ALL GCGEN，CONTACT，TARGET GCGEN，TARGET，CONTACT 一般来说，对称接触方式是一种更好的方法，因为它不需要特别考虑哪个面是接触面， 哪个面是目标面，相反，反对称接触方式在区分目标面和接触面时需 要遵守以下规则： ·如果一个面的接触部分是平的或凹的，而另一个面的接触部分是尖的或凸的，则应 该将平凹面作为目标面， ·如果两个接触面都是平的，则可以任意选择 ·如果两个接触面都凸的，应该将两个面中较平的作为目标面 ·如果一个接触部分有尖边，而另一个没有，则有尖边的面应作为接触面。 生成已经开始接触的模型，那就是建立开始变形时的模型，这样，单元实际上已经彼此重叠 在一起，用这种方法，在对结构进行分析时只需使用一个载荷步，同时应该打开“线性搜索” 选识，从许多过盈分析问题中发现，为了得到收敛的结果，必须打开此选项。 命令：LNSRCH，ON GUI：main menu>Preprocessor>load>No linesr>Line Search 用一个较弱的初始法向刚度（实常数 KN）来生成已经开始接触的模型进行计算，然后 在以后的载 步中，使用新的 R 命令来逐步增加 KN 的值到一适当的值。（在此方法中，必 须明确定义切向刚度佳，而不能使用缺省值） 第四步：设置单元关键字和实常数 使用点─面的接触单元时，程序使用四个单元关键字和几个实常数来控制接触行为 单元关键字： CONTAC48 和 CONTAC49 使用下面的单元关键字 KEYOPT（1）：选择正确的自由度（包含或不包括温度） KEYOP（2）：选择罚函数的方法或罚函数+拉格朗日方法 KEYOPT（3）：选择摩擦类型；无摩擦弹性库仑摩擦或刚性库仑摩擦。 KEYOPT（7）：选择接触时间步 预测控制 命令：KEYOPT ET GUI：Main Mneu>Pneporcessor>Element Type >Add/Delete 摩擦类型 你需要选择一种摩擦类型，点─面接触单元支持弹性库仑摩擦和刚性库仑摩擦，弹性库 仑摩擦允许存在粘合和滑动状态，粘合区被当作一个刚度为 KT 的弹性区来处理，在变形期 间当接触面是粘合而不是滑动的时候，选择这种摩擦类型是好的，刚性库仑行为仅仅允许有 滑动摩，而接触面不能粘合，仅仅在两个面处理持续的相对滑动时，才选择这种摩擦类型， 如果运动停止或逆转，将会遇到收敛性的问题