frictionless
關(guān)注創(chuàng)建者：co_7077 創(chuàng)建時(shí)間：2019-08-28
frictionless的實(shí)例教程
Frictionless ，無(wú)摩擦接觸是一種典型的非線性接觸類(lèi)型，因?yàn)榻佑|面積和接觸壓力分布是隨著加載載荷的情況發(fā)生變化的，但它也是一種理想的假設(shè)，假設(shè)接觸面的切向摩擦力系數(shù)為零，所以在某些模型中需要注意模型的穩(wěn)定性，當(dāng)可以自由滑動(dòng)的時(shí)候最好添加若彈簧來(lái)保證計(jì)算的穩(wěn)定性。
Rough ，粗糙接觸類(lèi)似Frictionless，但是它假設(shè)了另一個(gè)極端，即接觸面之間的切向摩擦系數(shù)無(wú)限大，這樣接觸體之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，只發(fā)生法向的接觸改變，但依然屬于非線性接觸類(lèi)型，它只用3D實(shí)體的面面接觸或2D板之間的邊邊接觸。（不支持顯示動(dòng)力學(xué)分析）
Frictional ，摩擦接觸最接近真實(shí)的接觸情況，允許在發(fā)生切向滑動(dòng)之前接觸面之間傳遞一定的切向力，一旦切向力超過(guò)一定的閾值時(shí)就會(huì)發(fā)生切向滑動(dòng)。
note:在接觸剝離（contact debonding）時(shí)也可以設(shè)置一定的分離準(zhǔn)則使綁定接觸和不分離接觸的接觸區(qū)域在達(dá)到分離條件時(shí)發(fā)生分離。
在workbench中往往會(huì)對(duì)多體模型自動(dòng)建立接觸，但是不建議使用自動(dòng)建立的接觸，建議刪除重新手動(dòng)建立接觸，這樣避免自動(dòng)接觸與實(shí)際情況的差別，也有利于對(duì)模型的理解和對(duì)實(shí)際實(shí)際情況的認(rèn)識(shí)。
展開(kāi) 則是frictionless。
(5) 法線方向可以分開(kāi)，切線方向可以發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，存在摩擦力。則是frictional。
則是frictionless。
(5) 法線方向可以分開(kāi)，切線方向可以發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，存在摩擦力。則是frictional。
則是frictionless
(5) 法線方向可以分開(kāi)，切線方向可以發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，存在摩擦力。則是frictional
ANSYS學(xué)習(xí)與應(yīng)用
然后我們就需要對(duì)模型添加約束和連接，主要包括有joints和frictionless contacts，添加完的效果如圖。添加過(guò)程請(qǐng)看下面詳述。
首先添加三個(gè)類(lèi)似的運(yùn)動(dòng)副，都是需要Body-Ground形式。
第一個(gè)添加太陽(yáng)輪的旋轉(zhuǎn)副。revolute joint。Body-ground。
再添加三角架的旋轉(zhuǎn)副。revolute joint。Body-ground。
再添加內(nèi)齒圈的固定副。fixed joint。Body-ground。
接著添加一個(gè)Body-Body的旋轉(zhuǎn)副，也就是三角板與行星輪之間的旋轉(zhuǎn)連接。revolute。Body-Boby。
最后就是兩個(gè)齒輪之間的接觸關(guān)系設(shè)置。按照經(jīng)驗(yàn)，在不考慮齒輪間摩擦的情況下，選擇frictionless 接觸類(lèi)型。
展開(kāi) 
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frictionless的最新內(nèi)容
將兩個(gè)側(cè)面設(shè)定為，frictionless Support，等效對(duì)稱(chēng)邊界。（這里沒(méi)有使用圓周循環(huán)對(duì)稱(chēng)邊界，是因?yàn)閳A周對(duì)稱(chēng)邊界不能支持截面彎矩提?。? 注意，在輸出控制中 打開(kāi)“Nodal Forces”，用于端蓋截面的彎矩提取。
Cylindrical Support(Supports)
Simply Supported(Supports)
Fixed Rotation(Supports)
Elastic Support(Supports)
Fixed
Frictionless
(5)本案例模型使用默認(rèn)材料，右鍵單擊模型樹(shù)節(jié)點(diǎn)Connections，選擇Insert→Manual Contact Region，新建一個(gè)接觸對(duì)，接觸類(lèi)型選擇Frictionless，Target選擇右側(cè)零件的一個(gè)接觸面，Contact接觸面選擇左側(cè)零件的接觸面，如圖14所示。
在交界面處建立一個(gè)frictionless接觸，Part1（右側(cè)的實(shí)體）的左端面為接觸面，Part2（左側(cè)的實(shí)體）的右端面為目標(biāo)面。
位移約束方面，左側(cè)長(zhǎng)方體的左端面、右側(cè)長(zhǎng)方體的右端面設(shè)為固定約束，通過(guò)改變接觸界面調(diào)整選項(xiàng)Interface treatment，設(shè)置為Offset=1.0mm，如下圖所示。
子步驟：1e5-Max.Substeps
大變形：開(kāi)-Large Deflection
插入 > 位移
幾何體：選擇氣球面
坐標(biāo)系：極地（在上面創(chuàng)建）
X 組件：表格數(shù)據(jù)；
插入 > 無(wú)摩擦支撐-Frictionless Support
如下圖所示，如果對(duì)齒輪的內(nèi)側(cè)放松轉(zhuǎn)動(dòng)約束，僅保留平動(dòng)約束，代之以施加第一種方式計(jì)算的反力矩-89.6Nm；齒條底部的Force代之以Frictionless Support，保留齒條右側(cè)的Frictionless Support。計(jì)算完成后，得到齒條底部的支反力約為2501N，與第一個(gè)方案是一致的。
Rough ，粗糙接觸類(lèi)似Frictionless，但是它假設(shè)了另一個(gè)極端，即接觸面之間的切向摩擦系數(shù)無(wú)限大，這樣接觸體之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，只發(fā)生法向的接觸改變，但依然屬于非線性接觸類(lèi)型，它只用3D實(shí)體的面面接觸或2D板之間的邊邊接觸。
8.Stabilization Damping Factor
這個(gè)選項(xiàng)只有在選擇Frictional ,rough,frictionless這三個(gè)非線性接觸類(lèi)型時(shí)才會(huì)出現(xiàn)
零件之間的初始狀態(tài)可能不是完全接觸上的，或是積分點(diǎn)之間有一定的距離，計(jì)算一開(kāi)始無(wú)法探測(cè)到零件之間的接觸，可能會(huì)產(chǎn)生剛性位移。可以在接觸面之間添加一個(gè)阻尼避免剛性位移，有助于收斂。
如下圖所示，如果對(duì)齒輪的內(nèi)側(cè)放松轉(zhuǎn)動(dòng)約束，僅保留平動(dòng)約束，代之以施加第一種方式計(jì)算的反力矩-89.6Nm；齒條底部的Force代之以Frictionless Support，保留齒條右側(cè)的Frictionless Support。計(jì)算完成后，得到齒條底部的支反力約為2501N，與第一個(gè)方案是一致的。
此外，施加于圓柱面的Frictionless Support也涉及到約束圓柱面任意一點(diǎn)的徑向，內(nèi)部實(shí)際上也涉及到了節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。
