ANSYS非线形分析指南 接触分析 来为接触刚度指定一个比例因子或指定一个真正的值,比例因子一般在001和10之间,当 避免过多的迭代次数时,应该尽量使渗透到达极小值。 为了取得一个较好的接触刚度值,又可需要一些经验,你可以按下面的步骤过行。 1、开始时取一个较低的值,低估些值要比高估些值好因为由一个较低的接触刚度导 致的渗透问题要比过高的接触刚度导致的收敛性困难,要容易解决。 2、对前几个子步进行计算 3、检查渗透量和每一子步中的平衡迭代次数,如果总体收敛困难是由过大的渗透引 起的(而不是由不平衡力和位移增量引起的),那么可能低估了FKN的值或者是 将 FTOLN的值取得大小,如果总体的收敛困难是由于不平衡力和位移增量达到收 敛值需要过多的迭代次数,而不是由于过大的渗透量,那么FKN的值可能被高估。 4、按需要调查FKN或 FTOLN的值,重新分析 选择摩擦类型。 在基本的库仑摩擦模型中,两个接触面在开始相互滑动之前,在它们的界面上会有达 到某一大小的剪应力产生,这种状态则作粘合状态(sick)库仑摩擦模型定义了一个等效剪 应力。)一旦剪应力超过此值后,两个表面之间将开始相互滑动,这种状态,叫作滑动状态 ( Sliding)粘合滑动计算决定什么时候一个点从粘合状态到滑动状态或从滑动状态变到粘 合状态,摩擦系数可以是任一非负值。程序缺省值为表面之间无摩擦,对 rough或 bonded 接触( KEYOPT(2)=1(或3),程序将不管给定的MV值而认为摩擦阻力无限大。 程序提供了一个不管接触压力的故而人为指定最大等效剪应力的选项,如果等效剪应 力达到此值时,滑动发生。看图,4—1,为了指定接触界面上最大许可剪应力,设置常数 TAUMAX(缺省为1.0E20),这种限制剪应力的情况一般用于接触压力非常大的时候,以至 于用库仑理论计算出的界面剪应力超过了材料的屈服极限。一对 TAUMAX的一个合理高估 是材料的 mises屈服应力)。 r Sliding Sticking 图4-1摩擦模式 对无摩擦 rough和 bonded接触,接触单元刚度矩阵是对称的,而涉及到摩擦的接触问 题产生一个不对称的刚度,而在每次迭代使用不对称的求解器比对称的求解器需要更多的计 算时间,因此 ANSYS程序采用对称化算法。通过采用这种算法大多的摩擦接触问题能够使 用对称系统的求解器来求解。如果摩擦应力在整个位移范围内有相当大的影响,并且摩擦应 力的大小高度依赖于求解过程。对刚度阵的任何对称近似都可能导致收敛性的降低,在这种 情况下,选择不对称求解选项( KEYOPT(6)=1)来改善收敛性 选择检查接触与否的位置 接触检査点位于接触单元的积分点上,在积分点上,接触单元不渗透进入目标面,然 而,目标面能渗透进入接触面,看图4-2 第7页ANSYS 非线形分析指南 接触分析 第7页 来为接触刚度指定一个比例因子或指定一个真正的值，比例因子一般在 0.01 和 10 之间，当 避免过多的迭代次数时，应该尽量使渗透到达极小值。 为了取得一个较好的接触刚度值，又可需要一些经验，你可以按下面的步骤过行。 1、 开始时取一个较低的值，低估些值要比高估些值好因为由一个较低的接触刚度导 致的渗透问题要比 过高的接触刚度导致的收敛性困难，要容易解决。 2、 对前几个子步进行计算 3、 检查渗透量和每一子步中的平衡迭代次数，如果总体收敛困难是由过大的渗透引 起的（而不是由不平衡力和位移增量引起的），那么可能低估了 FKN 的值或者是 将 FTOLN 的值取得大小，如果总体的收敛困难是由于不平衡力和位移增量达到收 敛值需要过多的迭代次数，而不是由于过大的渗透量，那么 FKN 的值可能被高估。 4、 按需要调查 FKN 或 FTOLN 的值，重新分析。 选择摩擦类型。 在基本的库仑摩擦模型中，两个接触面在开始相互滑动之前，在它们的界面上会有达 到某一大小的剪应力产生，这种状态则作粘合状态（stick)库仑摩擦模型定义了一个等效剪 应力。）一旦剪应力超过此值后，两个表面之间将开始相互滑动，这种状态，叫作滑动状态 （Sliding）粘合\滑动计算决定什么时候一个点从粘合状态到滑动状态或从滑动状态变到粘 合状态，摩擦系数可以是任一非负值。程序缺省值为表面之间无摩擦，对 rough 或 bonded 接触（KEYOPT（2）=1（或 3），程序将不管给定的 MV 值而认为摩擦阻力无限大。 程序提供了一个不管接触压力的故而人为指定最大等效剪应力的选项，如果等效剪应 力达到此值时，滑动发生。看图，4─1，为了指定接触界面上最大许可剪应力，设置常数 TAUMAX（缺省为 1.0E20），这种限制剪应力的情况一般用于接触压力非常大的时候，以至 于用库仑理论计算出的界面剪应力超过了材料的屈服极限。一对 TAUMAX 的一个合理高估 为  y 3 （  y 3 是材料的 mises 屈服应力）。 图 4—1 摩擦模式 对无摩擦 rough 和 bonded 接触，接触单元刚度矩阵是对称的，而涉及到摩擦的接触问 题产生一个不对称的刚度，而在每次迭代使用不对称的求解器比对称的求解器需要更多的计 算时间，因此 ANSYS 程序采用对称化算法。通过采用这种算法大多的摩擦接触问题能够使 用对称系统的求解器来求解。如果摩擦应力在整个位移范围内有相当大的影响，并且摩擦应 力的大小高度依赖于求解过程。对刚度阵的任何对称近似都可能导致收敛性的降低，在这种 情况下，选择不对称求解选项（KEYOPT（6）=1）来改善收敛性。 选择检查接触与否的位置 接触检查点位于接触单元的积分点上，在积分点上，接触单元不渗透进入目标面，然 而，目标面能渗透进入接触面，看图 4—2