ANSYS Workbench 接觸高級選項詳解(2)
4.Penetration Tolerance
我在之前的文章里有講過,當使用罰函數,增廣拉格朗日和程序默認的接觸算法時,計算結果和收斂性是比較依賴接觸剛度的。
當接觸剛度較大時,收斂困難,但是穿透量小,計算精度高;
當接觸剛度較小時,收斂容易,但是穿透量大,計算精度低;
因此,這個選項是為你提供定義容許的穿透量的選項,使我們可以通過自己的經驗來得到在容許的精度下最快速的求解。
選項里提供了兩個定義方式,一個是穿透量的值,一個是穿透量的系數
你可以直接輸入一個大于0 的值作為容許的穿透量,也可以通過設置0~1的一個系數來確定穿透量,具體的穿透量是程序計算的。
這個選項只有在使用罰函數法,增廣拉格朗日法和默認算法,并update stiffness在 Program Controlled, Each Iteration, or Each Iteration, Aggressive開啟時才會出現哦
5.Elastic Slip Tolerance
之前的文章里有介紹過,一般拉格朗日算法是假設接觸面之間只有兩種狀態,一種是接觸,一種是遠離,在兩個面接觸時,有相對滑動存在。這個選項是用來定義容許的相對滑動是多少。
這個功能定義方式也和Penetration Tolerance類似,這里不再贅述。
這個選項只有在使用一般拉格朗日算法,并update stiffness在 Program Controlled, Each Iteration, or Each Iteration, Aggressive開啟時才會出現哦
6.Normal Stiffness
對于罰函數,增廣拉格朗日算法時,計算結果和收斂性是比較依賴接觸剛度的。這里的接觸剛度有法向的接觸剛度和切向的接觸剛度。法向接觸剛度決定接觸面之間的穿透量,切向接觸剛度決定粘結接觸面之間的滑移(這里的粘結接觸是英文翻譯過來的,不知道準確不準確,意思就是兩個接觸面之間的摩擦很大很大的那種,很難產生相對滑移這種意思)
當接觸剛度較大時,收斂困難,但是穿透量/滑移量小,計算精度高;
當接觸剛度較小時,收斂容易,但是穿透量/滑移量大,計算精度低;
對于初始的接觸剛度,程序會根據材料的剛度和網格尺寸來確定。一般情況下,不推薦修改接觸剛度。
當選擇手動輸入接觸剛度時,會出現Normal Stiffness factor 這個框框,輸入0.01~10區間內的數字定義接觸剛度系數。注意,這個系數不是真實的接觸剛度,而是剛度系數,這個系數乘以程序計算出的接觸剛度才是真實的接觸剛度值。
我一般是用0.1,1,5,10這幾種來嘗試并對比,最終選擇最佳的方案。這個推薦有較多使用經驗的童鞋們修改,在初次計算一個算例時,最好選擇程序默認選項。
7.Update stiffness
這個選項是用來定義是否在計算過程中根據實際的迭代計算情況來進行接觸剛度的修正,以及修正方法。
程序默認的設置是兩個剛體之間永遠不會更新接觸剛度,除此之外,接觸剛度根據每一迭代步的結果進行更新。
你也可以手動選擇Never ,即永遠不更新接觸剛度;
選擇Each Iteration就是每一個迭代步程序自動更新接觸剛度,在不確定你定義的初始接觸剛度是否合理時,推薦選擇這個選項;
Each Iteration,Aggressive 這個選項和上一個一樣也是程序自動更新接觸剛度,但是區別是這種更新的尺度會更加激進一些,這樣的好處是有時候會收斂得快一點。但是若剛度更新的差異過大也會造成收斂困難。
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