LS-DYNA 程序中， 罰函數(shù)法 用于 接觸力 的計(jì)算。 在罰函數(shù)法中，一個(gè)彈簧被放在兩個(gè)物體之間，其間的接觸力由下式給出

k = 接觸界面剛度、 δ= 物體間的穿透量

理想情況下，接觸過程中接觸面間不應(yīng)該有穿透

k=無窮大

 需要盡量避免初始單元穿透——可使用LS-PrePost提前檢查

兩種方法來計(jì)算彈簧剛度值：

           1,  根據(jù)接觸面的材料特性和尺寸自動(dòng)計(jì)算接觸剛度。也就是SOFT=0

           2,  基于接觸節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量和積分時(shí)間步長，它與接觸材料常數(shù)無關(guān)， SOFT=1、2

故需要經(jīng)常檢驗(yàn) d3hsp文件以確保求解時(shí)間步長 小于 接觸穩(wěn)定所需時(shí)間步長

圖中基于材料屬性和單元尺寸的最小時(shí)間步長為 0.56918e-6 【也就是timestep】小于 穩(wěn)定接觸所需的(0.185e-5)，因此模型是 OK的。

1， 自動(dòng)計(jì)算接觸剛度。

       接觸剛度由接觸面單元的大小和材料屬性決定。因?yàn)檫@種方法依賴材料常數(shù)和單元大小，所以當(dāng)接觸面材料的剛度參數(shù)在同一個(gè)數(shù)量級上時(shí)非常有效。在材料不相似的情況下，接觸可能會(huì)失效，因?yàn)長S-DYNA會(huì)粗略地把SLAVE和MASTER中最小的剛度認(rèn)為是接觸剛度，這樣做也許剛度太小。這種情況經(jīng)常會(huì)碰到，比如疏松的薄膜材料和鐵材料間的接觸。因此，在碰撞分析中，我們不建議使用SOFT=0 這個(gè)選項(xiàng)，除非你有豐富的經(jīng)驗(yàn)確保不會(huì)發(fā)生問題。

2， 基于接觸節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量和積分時(shí)間步長，它與接觸材料常數(shù)無關(guān)

       很適合處理不同材料間的接觸方式，這個(gè)剛度值等于節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量除以時(shí)間步長的平方。可以通過比例縮放因子來確保計(jì)算的穩(wěn)定。通常，在金屬和金屬接觸的情況下，SOFT=0或SOFT=1相當(dāng)。當(dāng)疏松薄膜材料和金屬相接觸時(shí)SOFT=1選項(xiàng)經(jīng)常提供大于一到兩個(gè)數(shù)量級的接觸剛度。這個(gè)選項(xiàng)也用在材料不同的接觸分析中。

       SOFT=2選項(xiàng)，其接觸剛度的算法和SOFT=1一樣，SOFT=2涉及基于面的接觸算法，它起源于Belyischko和他的同事開發(fā)的Pinball接觸。這種接觸算法的處理方式是segment-to-segment接觸而不是普通的node-to-segment接觸。當(dāng)兩個(gè)四節(jié)點(diǎn)單元接觸時(shí)，接觸力加載到八個(gè)節(jié)點(diǎn)上以阻止單元穿透。這種處理能更加真實(shí)地離散接觸力，有時(shí)候在處理復(fù)雜的接觸時(shí)十分有效。最近SOFT=2選項(xiàng)還提供了MPP計(jì)算端口。SOFT=2選項(xiàng)中還不能處理梁單元。此外，SOFT=2只適合surface-to-surface接觸和單面接觸，而不適合nodes-to-surface接觸。另外，如果希望定義segment-edge-to-segment接觸，CardA中可選參數(shù)EDGE應(yīng)該小心使用