接觸面
關注創建者：小小林 創建時間：2019-04-12
接觸面的視頻教程
基于tcl鋼板彈簧批量創建接觸面工具
對于板簧這些部件，片數較多，接觸面最多達到20多個，如果手動，一個個進行創建 工作量大，重復性高，工程師在建模過程中需要花費大量的時間。因此希望通過運行插件實現，為了減輕CAE工程師的勞動強度，提高分析的效率，開發了一套自動創建接觸面的工具，付完費可以獲得插件源代碼，視頻是如何使用
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接觸面的實例教程
第7節 【接觸面設計】
1.【接觸面設計】
我們在第4節和6節中提到過：驅動鈦絲經過的轉軸或支點結構時，轉軸的軸徑，我們建議大于鈦絲線徑的30倍來設計，這樣可以降低驅動機構的阻力，也可以降低鈦絲在軸向應變帶來的損傷。
1）當轉軸設計的直徑偏小時，鈦絲自身應變除了給驅動機構帶來阻力的同時，也對鈦絲造成了一定的應變損傷。轉軸直徑越小，驅動機構帶來阻力越大，同時鈦絲越容易斷裂。
2）當驅動機構采用支點驅動時，支點應該采用R角的設計，不能是直角或銳角。
如果支點居中，鈦絲和驅動支點沒有發生摩擦運動，可以不用考慮R角的大小；
如果支點不居中，鈦絲和驅動支點發生摩擦運動，則需要參考第一條，將驅動支點的半徑設計成適當的R角。
2.【接觸面的分型面】
我們在驅動機構的接觸設計過程中，需要考慮接觸面的分型面問題，特別是金屬材質的分型面。
我們的驅動機構零件，在完成設計后進入模具的設計和模具的加工生產環節，其中分型面會導致零部件在模具的壓鑄過程中帶來合模線、披鋒、毛刺、斷面等現象。
所以我們在結構設計過程中，需要提前做好拔模斜度，避開合模線和鈦絲交集。
如果無法避免的情況下，我們可以增加批量零部件的拋光打磨工藝處理。
3.【模具的頂針】
我們的驅動機構零件，有可能會在模具加工生產過程中，脫模的頂針造成的凹面和凸面的現象，造成驅動機構卡頓或鈦絲刮傷或斷裂。這是一個很容易忽略的問題。
4.【接觸面的表面工藝】
接觸面的表面工藝要求光滑，避免磨砂面，以及第2點提到的需要避免的合模線、披鋒、毛刺、斷面等現象。
特別是偏硬材質的零件，表面工藝如果采用的是磨砂面，容易導致鈦絲斷裂。
展開 自接觸使用*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE，包含所有shell單元，靜/動摩擦系數0.2。
同時建立segment set使用*FORCE_TRANSDUCER_PENALTY提取自接觸力，一個件分面提取，一個件整體提取：
接觸面3
ji
接觸面4
接觸面5
接觸面6
接觸面7整體提取接觸力
模型校核：
讀出來個接觸面接觸力如下
接觸面3、4、5碰撞過程中接觸力均為0，接觸面7的接觸力比接觸面6要大1.1%。
本人理解接觸面6與接觸面7碰撞條件相同，接觸力也應相等，數值差異是否可以看做是誤差。
展開 實例化網格
經過以上操作程序，建構出完全一致的接觸面網格，即可進行至下一步驟，于BLM精靈按下生成產生一致接觸面的實體網格。比較執行自動復制/貼上后所產生的網格接觸面網格與初始以默認值生成的網格如圖八，接觸面一致之網格節點皆互相連接，初始網格則生成不匹配之網格。
圖八 執行自動復制/貼上后之一致網格(左) Vs. 初始不一致網格(右)
實例化網格
經過以上操作程序，建構出完全一致的接觸面網格，即可進行至下一步驟，按下生成產生一致接觸面的實體網格。比較執行自動復制/貼上后所產生的網格接觸面網格與初始以默認值生成的網格如圖八，接觸面一致之網格節點皆互相連接，初始網格則生成不匹配之網格。
圖八 執行自動復制/貼上后之一致網格(左) vs. 初始不一致網格(右)
<p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">接觸問題是ABAQUS數值模擬中常遇到的典型分析問題，在結構工程中裝配式結構（包含裝配式混凝土結構、裝配式鋼結構、裝配式組合結構等）均會涉及到大量的接觸面，且接觸面的屬性設置可能存在不同。當大家在操作這些錯綜復雜的接觸面時難免無從下手，今天就看喵星人如何輕松拿捏錯綜復雜的接觸面吧~</span></p><p class="ql-align-center"><strong>第一步：建立不同類型接觸面的屬性</strong></p><p><br></p><p><strong>1.1分析模擬中可能存在的不同接觸類型</strong></p><p>接觸類型通常受接觸材料，接觸構造等影響，例如鋼與鋼之間的接觸通常只需考慮切向和法向行為，而鋼與混凝土之間的接觸除了切向和法向行為外，通常還需要考慮粘結行為和損傷。對于相同材料的接觸面，不同的鋼板構造也可能存在不同的屬性，若有特殊需求，可視螺栓接觸、鋼板與鋼板接觸為不同屬性。甚至對于相同部件也可設置不同接觸屬性，例如特殊情況下可考慮螺栓桿與螺栓頭的接觸屬性不同。</p><p><br></p><p><strong>1.2 在相互作用屬性管理器中定義屬性</strong></p><p>在<strong>相互作用屬性管理器</strong>，本案例演示中的接觸屬性可定義如下：其中steel-bolt1為螺栓頭與鋼板之間的接觸屬性，steel-bolt1為螺栓桿與鋼板之間的接觸屬性，steel-con為鋼板與混凝土之間的接觸屬性，steel-steel為鋼板與鋼板之間的接觸屬性。</p><p>一個比較實用的小技巧是：對于類似的接觸屬性，可在設置完一個后在下部點擊<strong>復制</strong>，可再此基礎上進行修改，加快建模效率。
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由內部嵌件先行匹配，由內至外：
步驟4：自動復制與貼上
使用自動復制與貼上功能，先選取參考網格，隨后選取目標網格，并且點擊檢查接觸面。
步驟5：接觸面編輯工具
警告會警示區域以及邊緣不匹配的網格，使用接觸面編輯工具，進行網格微修。
步驟6：表面網格匹配完成
重新檢查表面網格缺陷，非匹配網格成功消除，MCM表面網格全匹配。
通過 Tekscan 壓力分布測試系統，5000 + 個壓力傳感器點陣實時采集人體與座椅接觸面壓力數據，量化評估座墊壓力峰值（≤45kPa）、壓力分布標準差（≤8kPa）等核心指標；搭配六自由度振動臺架，模擬城市道路、高速顛簸等工況，測試座椅振動衰減率（≥80%），確保舒適的同時，保障長期使用耐久性。
分析步采用顯式動力學，時間周期默認 0.01 s，場輸出包含應力 S、應變 E、位移 U、損傷變量 SDEG 和 DMICRT、狀態變量 SDV 及 STATUS，歷史輸出請求接觸面法向力 CFN3，便于后處理中快讀提取力?時間/位移曲線。
接觸建模：曲線-面接觸（FCurve-to-Surface）。 控制棒與導向管內壁之間采用FCurve-to-Surface接觸定義，以梁中心線為曲線、管內壁為面，支持摩擦計算和非線性接觸行為，特別適合管內運動類問題。
4. 核心難點突破：流體阻力建模。 阻力不是常數，它與速度相關，更與導向管截面變化強相關，因此必須實現隨位置和速度動態變化的阻力加載。
</em></p><p><br></p><h2><strong>壓電力傳感器應用</strong></h2><p><strong>壓電力傳感器可按需選擇帶預應力</strong>或<strong>無預應力</strong>安裝：</p><ul><li>帶預應力的傳感器校準后可直接使用</li><li>力墊圈需用螺釘、負載銷施加預應力，保證接觸面貼合與電荷轉移，預應力施加后建議重新校準</li></ul
上柱窩的應力分布更受外部結構幾何影響，呈現典型的面接觸應力模式。
檢查貼合：用0.05mm的塞尺檢查墊鐵與底座、地面的接觸面，應無間隙，確保貼合率≥70%。
緊固與二次灌漿
調平完成后，進行固定，將臨時狀態轉為永和久穩定。
緊固地腳螺栓：采用從中和心向四周對角的順序，使用扭矩扳手分2-3次逐步擰緊。緊固后必和須立即復測水平度，如有偏差需微調墊鐵。
二次灌漿：對于永和久固定的底座，緊固后需進行二次灌漿。
潤滑冷卻協同性能
一方面需要足夠的極壓抗磨性，在刀具與工件接觸面形成穩定油膜，減少刀具磨損，降低斷刀率；另一方面需要優秀的導熱性能，快速帶走加工產生的高溫，保障加工精度與工件光潔度。
4. 環保與設備友好性
符合國家環保法規要求，不含有害添加物，低泡沫、無異味，不刺激操作人員皮膚，同時能夠在工件和設備表面形成穩定防銹膜，減少設備銹蝕和工件報廢風險。
兩個夾層面需要設定接觸面進行接觸非線性仿真，經常發生接觸面穿透現象，需要小載荷步，多次調試。
即使擠壓方式沒有穿透，應力分布也不是很均勻。
此處先擱置擠壓法的計算過程不提，假設已經獲得預期的初始變形應力。
繼續進行第二仿真步，傳遞板子的預應力狀態；
預應力的傳遞方法在微信公眾號文章：“ansys分析中如何考慮殘余應力影響？”
試驗臺底座：底座不牢，數據全飄1個月前
放置：基礎表面清理干凈，平墊鐵貼實基礎、斜墊鐵成對使用；墊鐵與基礎、墊鐵與底座接觸面 **≥70% 貼合 。
2. 底座吊裝就位
用吊車 / 叉車平穩起吊，避免單點受力、磕碰；對準基礎地腳螺栓孔緩慢下放，底座落在墊鐵組上，不直接接觸基礎。
