你是否在綁定接觸公式嘗試從純罰函數(shù)（Pure Penalty）更改為基于MPC的綁定？你是否知道這意味著什么？你是否曾想過該何時使用它？

在多個版本的 ANSYS MAPDL和ANSYS Mechanical（Workbench）中，已經(jīng)可以選擇將運動學多點約束（或MPCs）用于線性接觸公式。在MAPDL中，該設(shè)置相對隱藏在KEYOPT(2)之下，但在Mechanical的“Details”菜單中的“Formulation” 下拉菜單中很容易找到。

在我們深入探討使用多點約束接觸的優(yōu)勢之前，讓我們先回顧一下默認（純罰函數(shù)）粘結(jié)的含義。粘結(jié)接觸是一種基于接觸連接的線性形式。兩個物體之間基于線性罰函數(shù)的接觸連接必須在一個物體上有接觸單元，在另一個物體上有目標單元。接觸單元和目標單元就像一層皮膚一樣位于每個物體實體單元的外表面上。

接觸單元和目標單元沒有實際的自由度，它們依附于所連接的實體單元。在每個載荷增量的開始，接觸單元會搜索在其關(guān)注范圍內(nèi)的任何目標單元，該范圍由接觸對的 “pinball radius”（搜索半徑）設(shè)置定義。接觸單元在法向具有剛度，該剛度定義了兩個物體之間的連接。你可以把接觸單元想象成一種膠水，將物體粘在一起。這種膠水的剛度就是法向接觸剛度。所以，盡管有“粘結(jié)”的定義，但兩個物體之間的連接仍然存在一定的柔性，如下所示，一個簡單測試模型的接觸剛度與產(chǎn)生的間隙的關(guān)系圖說明了這一點：

相比之下，用于粘結(jié)接觸的MPC公式不會為連接計算剛度。MPC連接在接觸面上和目標面上的實體單元之間使用剛性約束方程，以實現(xiàn)真正的粘結(jié)連接。連接位置仍然使用接觸單元的搜索半徑確定，但在此之后，接觸單元將被內(nèi)部約束方程所取代。MPC方法具有以下優(yōu)點：

? 約束方程消除了接觸面和目標面上節(jié)點處的自由度。這減小了問題的規(guī)模，不過你可能需要密切關(guān)注所使用的求解器方法。在使用約束方程時，某些求解器的表現(xiàn)優(yōu)于其他求解器。

? 由于約束方程定義了剛性連接，因此不需要進行接觸剛度計算。

? 同時考慮了平動自由度和轉(zhuǎn)動自由度。

? 由于約束方程基于MPC，因此在大變形分析中它們將被更新。

? MPC 選項也適用于不分離線性接觸。因此，如果你需要一個真正的粘結(jié)或不分離連接，同時減少自由度數(shù)量并在大變形中更新，不妨試試MPC粘結(jié)和MPC不分離公式。