[精品]接触分析

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1、接触问题（参考ANSYS的中文吊助文件）当两个分离的表面互和碰触并共切时，就称它们牌接触状态。在-般的物理意义中，牌接触状态的表而有下列特点：仁不互相渗透：2、能够互相传递法向压力和切向摩擦力：3、通常不传递法向拉力。接触分类：刚性体一柔性体、柔性体一柔性体实际接触体相互不穿透，因此，程序必须在这两个面间建立一种关系，防止它们在有限元分析中相互穿过。-一罚函数法。接触刚度lagrange乘子法，増加-个附加H由度（接触压力〉，來满足不穿透条件将罚函数法和lagrange乘了法结合起來，称Z为增广lagra

2、nge法。三种接触单元：节点对节点、节点对面、面对面。接触单元的实常数和单元选项设迓：FKN：法向接触刚度。这个值应该足够大,使接触穿透就小；同时也应该足够小,使问题没有病态矩阵。FKN值通常在0.1-10之间,对于体积变形问题,用值1・0（默认力对弯曲问题,用值0・仁FTOLN：最大穿透容差。穿透超过此值将尝试新的迭代。这是一•个与接触单元下面的实体单元深度（h）相乘的比例系数•缺省为0•仁此值太小，会引起收敛困难。ICONT：初始接触调整带。它能用于圏绕目标面给出一个•调整带”,调整带内任何接傩点都被

3、移到目标面上;如果不给出ICONT值,ANSYS根据模型的大小提供一个较小的默认值（＜0.03=PINB：指定近区域接触范围（球形区）。当目标单元进入pinball区时，认为它处于近区域接触，pinball区是围绕接触单元接触检测点的圆（二维〉或球（三维〉。可以用实常数PINB调整球形区（此方法用于初始穿透大的问题是必要的）PMIN和PMAX：初始容许穿透容差。这两个参数指定初始穿透范围,ANSYS把整个目标面（连同变形体〉移到到由PMIN和PMAX指定的穿透范围内，而便其成为闭合接継的初始状态。初始调後

4、是一个迭代过程，ANSYS最多使用20个迭代步把目标而调整到PMIN和PMAX范围内，如果无法完成，给出警告，可能需要修改儿何模型。TAUMAX：接触而的最人等效剪应力。给岀这个参数在于，不管接触压力值多大，只耍等效剪应力达到辰大值TAUMAX.就会发生滑动。该剪应力极限值通常用于接触压力会变得非常大的悄况。CNOF：指定接触血偏移。+CNOF增加过盈、-CNOF减少过馅或产生间隙、CNOF能与儿何穿透组介应用。FKOP：接紘张开弹簧刚度。针对不分离或绑定接触模型，需要设迓实常数FKOP,该常数为张开接触

5、捉供了一个刚度ff［。FKOP阻止接触面的分离;FKOP默认为4.0,用于建立粘结模型,用一个较小值（1e-5）去建立软弹簧模型.FKT：切向接触刚度。作为初值，可以OJ-FKT=0.01*FKN,这是大多数ANSYS接触单元的缺省值。COHE：粘滞力。即没有法向压力时开始滑动的摩擦应力值。FACT.DC：定义摩擦系数变化规律MU=MUK*（1+（FACT-1）EXP（-DC*vtfs/deltaT）＞式中^MUK=动摩擦系数（用户自己定义）FACT=MUS/MUK（用户H己定义）MUS=i^摩擦系数。。

6、=衰减系数（用户自己定义）Vtfs/deltaT=表而间的相对速度注意：动摩擦系数111被指定为材料屈性（MU）,曲MP命令或GUI定义。缺省值：FACT=1,MUS=MUK=0,DC=0Keyopt的介绍,以Target170,Conta173为例：首先介绍470的KeyoptKEYOPT（3）：定义接触行为KEYOPT（1）：单元阶数（是否含有中节点）KEYOPT（1）=0：低阶单元（不含中节点）KEYOPT（1）=1：高阶单元（含中节点）KEYOPT（2）：刚体目标而约束条件=0时,自动约束选项,每

7、一个裁荷步的宋尾,程序内部将是性面重新设置约來。满足以卜•条件•刚性而则缺省为H动约束没有明确定义边界条件；目标面与其它单元没有联系;没有定义耦合或约束方程。=1时，用户定义选项。Conta173的Keyopt：KEYOPT（1）：自由度选项。=0时.结构:UX,UY,和UZ；=1时，结构和热;=2时，TEMP（用于纯热接触问题）KEYOPT（2）：选择接触算法。=0时，增广的拉格朗日法（缺省选项〉,推荐于一般应用.它对罚刚度不太敏感,但是也要求给出一个穿透容差。=1时，罚函数法。它推荐应用于单元非常扭曲

8、、大燎擦系数和用増广的拉格朗日法收敛行为不好的问题。KEYOPT（4）：选择接触检査点。=0时，高斯点（缺省选项，推荐九=1时.节点：ANSYS面对而单元默认用高斯积分点作为接触检査点。KEYOPT（5）：门动CNOF调整。允许ANSYS基于初始状态自动给定CNOF值一导致“刚好接触”配肚=0时.不进行自动调整；=1时，闭合间隙；=2时，减小穿透；=3时，闭合间隙械小穿透。KEYOPT（7）：时间步控制选项。（只有在Solut