ansys接觸設(shè)置的案例
ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設(shè)置用法概述
ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設(shè)置用法概述
付穌昇
引文：本文寫作目的對ANSYS Workbench平臺Mechanical涉及模塊接觸設(shè)置選項進行整理和編寫，以ANSYS官方幫助和教程對于非線性接觸問題的內(nèi)容為基準（特此聲明），同時借鑒《ANSYS Workbench17.0數(shù)值模擬與實例精解》一書相關(guān)文字和配圖，以希望對初學者起到一定的引領(lǐng)作用。
一、接觸的基本概念
兩個分離的表面接觸并相互剪切時，就稱它們處于接觸狀態(tài)。處于接觸狀態(tài)的表面具有如下特點：
(1)不互相穿透。
(2)能夠傳遞法向壓力和切向摩擦力。
(3)通常不傳遞法向拉力。
接觸的上述特點使接觸表面之間可以自由地分開并遠離。接觸是強非線性的，隨著接觸狀態(tài)的改變，接觸表面的法向和切向剛度都有顯著的變化。對于大的剛度突變，收斂問題的挑戰(zhàn)性較大，另外接觸區(qū)域的不確定性、摩擦、以及部件接觸外不再有其他約束，都導致接觸問題的復(fù)雜化。
接觸一般可以考慮兩類接觸問題：
①剛性體-柔性體
②柔性體-柔性體。
其中剛性體不計算應(yīng)力等。
Workbench-Mechanical提供如下接觸類型和接觸行為：
綁定Bonded：沒有穿透，不分離，面或者邊以及兩者之間不出現(xiàn)滑動。
不分離No Separation：與綁定類似，法向不分離，允許接觸面發(fā)生小量無摩擦滑動。
無摩擦Frictionless：不穿透，表面之間自由滑動，分離不受阻礙。
摩擦Frictional：滑動阻力與摩擦系數(shù)成正比，自由分離不受阻礙。
粗糙Rough：與無摩擦類似，但是不允許滑移。
后三種接觸行為均為非線性接觸行為，接觸行為與迭代次數(shù)如表1所示。
展開 Ansys_過盈配合接觸設(shè)置
Ansys_過盈配合接觸設(shè)置
過盈配合在機械產(chǎn)品的裝配中使用相當普遍,譬如軸與軸承,軸與軸瓦,汽車的制動盤等,都是通過一定的過盈量來使兩個裝配部件緊密連接起來。
下面討論如何在ANSYS中正確地模擬過盈配合。過盈配合在有限元分析中是一種典型的非線性接觸行為。在有限元分析中設(shè)定了接觸，從本質(zhì)上來講就是對相互接觸的兩個部件施加了某種約束，不同的接觸算法對于接觸約束的處理方法有所不同。接觸約束的理論算法的選擇，在ANSYS中是通過設(shè)置contact 單元的KEOPT(2)選項來實現(xiàn)的。在ANSYS中目前主要有5種接觸約束算法
Ansys_過盈配合接觸設(shè)置.pdf
展開 ANSYS Workbench 接觸高級選項詳解（1）
在經(jīng)典版ANSYS 中提供了更多的探測方法，不過對于工程應(yīng)用來說，Workbench提供的這幾種方法也足夠了。對于新手來說，使用Workbench計算最佳的方式就是先使用默認的接觸設(shè)置先計算，然后在通過計算結(jié)果和計算時間，根據(jù)自己的需求，調(diào)整設(shè)置，每次最好只改動一種設(shè)置嘗試。
交叉網(wǎng)格設(shè)置成綁定接觸
在hypermesh中劃分四面體網(wǎng)格，然后在四面體網(wǎng)格中插入一個桿，桿劃分為四面體單元，想設(shè)置成綁定接觸，應(yīng)該如何設(shè)置。目前很困惑，如果用六面體的話，比較規(guī)則，嘗試可以實現(xiàn)綁定接觸，而且運算很快。但是如何使用四面體和桿綁定很困惑。
ANSYS接觸分析之三_ 接觸力的讀取
問題描述：在ANSYS中可以得到接觸面的法向接觸壓力，但是如何得到接觸力呢？
解決：使用Element Table功能
時間：2007-6-4
作者：linuaries
Email：linuaries@hotmail.com
附件里面是兩個例子的對比，ContactForce_without_Curve為平面接觸，ContactForce_with_Curve為凹面接觸。
兩個例子都是底面Fixed,在TOP面施加1MPa的壓力。最后計算出來的結(jié)果在接觸面上的接觸力約為10，000N，可以認為反映了計算結(jié)果。
但是這里面有一些疑問，為什么讀取NIMS，58，59，60，61即實際接觸面積時得到的接觸力反而小？是否ANSYS自動對單元計算結(jié)果進行投影？
PS：C_Force為單元接觸法向壓力*單元實際接觸面積的總和
E_Force為單元接觸法向壓力*單元幾何面積的總和
本分析對需要使用實體代替梁分析接觸分析時，可初步解決如何提取軸力的問題。歡迎大家就此問題繼續(xù)探討下去。
幾何模型
[url=]
有限元模型
[url=]
Von Mises應(yīng)力云圖
[url=]
接觸力結(jié)果
[url=]
ContactForce_Inputfiles.rar
展開 lsdyna接觸設(shè)置推薦
摩擦接觸
推薦使用surface to surface ， node to surface對主從面的剛度尺寸有要求，并且只會檢查從面是否穿透主面。
Options:Automatic
AutomaticOptions:Smooth（隱式推薦使用Mortar）
SSID:自己設(shè)置
MSID：自己設(shè)置
FS:靜摩擦
FD：動摩擦
VDC：臨界粘性阻尼。金屬推薦20，軟材料可以適當大一些，推薦40 。(隱式不用設(shè)置)
AdditionalCards=ABCDE
SOFT:推薦1
IGNORE：推薦1，允許初始穿透
其余設(shè)置默認
綁定接觸
Options:tie
OffsetOptions:offset 薄殼 推薦
constrained offset 實體和厚殼推薦
帶失效的綁定接觸
Options:Automatic
AutomaticOptions:Tiebreak(帶失效自動接觸)
根據(jù)OPTION的選擇不同可設(shè)置不同的失效應(yīng)力，法向或者切向。
展開 ABAQUS中接觸設(shè)置小問題總結(jié)
接觸屬性（CONTACT PROPERTY）
包括兩部分：接觸面之間的法向作用和切向作用。
對于法向作用，ABAQUS中接觸壓力和間隙的默認關(guān)系是“硬接觸”（HARD CONTACT）。硬接觸：接觸面之間能夠傳遞的接觸壓力大小不受限制；當接觸壓力變?yōu)榱慊蜇撝禃r，兩個接觸分離，并且去掉相應(yīng)節(jié)點上的接觸約束。
對于切向作用，ABAQUS中常用的摩擦模型為庫侖摩擦，即使用摩擦系數(shù)來表示接觸之間的摩擦特性。默認的摩擦系數(shù)為零，即無摩擦。庫侖摩擦的計算公式為
τ=μ x p
τ是臨界切向力，μ是摩擦系數(shù)，p 是法向接觸壓強（CPRESS）。在切向力達到臨界切應(yīng)力之前，摩擦面之間不會發(fā)生相對滑動。
主面/從面選擇一般性要求：
（1）小面為從面；?
（2）選擇剛度較大的面；
（3）相同剛度（不要僅從彈性模量角度，要從剛度角度，比如大E的殼比小E的塊要軟）的選擇單元粗的作為主面；
（4）主面不能是由節(jié)點構(gòu)成的面，并且必須是連續(xù)的。如果是有限滑移，主面在發(fā)生接觸的部位必須是光滑的，不能有尖角。
有限滑移和小滑移
有限滑移（FINITE SLIDING） 兩個接觸面之間可以有任意的相對滑動和裝懂，這是定義接觸時的默認特性。在有限滑移的過程中，ABAQUS/STANDARD需要實時地判定從面節(jié)點和主面的哪一部分發(fā)生接觸，因此計算代價較大。一般在滑移量大于單元尺寸或者需要精確分析時，采用有限滑移。
小滑移（SMALL SLIDING） 兩個接觸面之間只有很小的相對滑動（小于單元尺寸的20%）。
展開 ANSA軟件如何設(shè)置接觸
在做接觸時有兩種不同的方法，下面分別介紹兩種做法；
1.自動接觸
自動接觸就是ANSA軟件自動識別接觸面，按照設(shè)置的參數(shù)自動做出接觸。
打開ANSA切換到ABAQUS面板下，點擊AUXILIARIES組中的CONTACT>Flanges命令出現(xiàn)contact flanges date窗口。
其中在Solid Thickness設(shè)置為0.5，其余參數(shù)保持默認不變點擊OK。
圖中顯示已經(jīng)建立好的接觸。
2.手動接觸
同樣在ABAQUS面板下，點擊AUXILIARIES組中的CONTACT>List命令出現(xiàn)CONTACT窗口，鼠標右鍵點擊空白處。選擇NEW>CONTACT新建接觸。
出現(xiàn)CONTACT DEFINITION窗口。
在Name中輸入名稱，SSID中選擇從面，MSID選擇主面，INTERCTION輸入摩擦系數(shù)，ADJUST選擇POS_VAL在出現(xiàn)的POS_VAL框中輸入距離容差，TIPE_tie_coefficients選擇SURFACE TO SURFACE其余地方保持默認，點擊OK就能創(chuàng)建接觸。
來源：有限元在線
展開 新老混凝土接觸面屬性設(shè)置 ￥10
那么在有限元軟件ABAQUS中，怎么設(shè)置參數(shù)，來模擬粘結(jié)層之間的力學行為呢？答案就是：使用庫倫摩擦（kulun）+內(nèi)聚力模型（cohesive）
其具體設(shè)置如下圖所示：
FLAC6接觸面參數(shù)設(shè)置
正弦波加速度打在地基上，面板上響應(yīng)加速度頻率太大，有好幾千赫茲，但是填土里面的加速度頻率是正常的
接觸屬性選項設(shè)置1
關(guān)于接觸屬性法向接觸里有一圖中箭頭指的選項，很多人估計云里霧里，現(xiàn)在傳上幫助文檔中的詳細介紹，希望給大家予以幫助，同時希望有英語專家能夠詳細翻譯及加以詳解，共同學習進步！
Contact constraint enforcement methods in Abaqus.docx
?
用ANSA設(shè)置ABAQUS中的過盈接觸
1.問題描述
軸徑大于孔徑的機械配合，稱為過盈配合，配合表面之間的機械接觸，稱為過盈接觸。ANSA作為一款功能強大的前處理軟件，為ABAQUS高度非線性的過盈接觸提供了全面的支持。
2.ANSA中設(shè)置ABAQUS過盈接觸示例
過盈接觸屬于緊配合的一種，在工程中應(yīng)用相對廣泛。在孔與軸，鍵槽與鍵等結(jié)構(gòu)之間，都可能使用了過盈接觸。ABAQUS具有三種定義過盈接觸的方式，ANSA均提供了對應(yīng)的支持。本文以上圖中的兩個環(huán)形結(jié)構(gòu)為例，簡要介紹使用ANSA為ABAQUS設(shè)置過盈接觸的方法。
（1） 幾何過盈
在初始的裝配過程中，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)適當?shù)母缮妫催^盈量），然后為過盈接觸的兩個面定義一般的接觸關(guān)系即可。
（2） 關(guān)鍵詞CLEARANCE
模型網(wǎng)格劃分完成后，打開ABAQUS DECK面板，在AUXILIARIES菜單下選擇CONTACT打開CONTACT菜單，單擊右鍵或直接在菜單底部選擇New->CONTACT，創(chuàng)建新的接觸對。
打開接觸對定義窗口，選擇接觸的主、從面ID，以及接觸屬性ID。可以在ANSA相應(yīng)的輸入域中鍵入“?“，以打開相應(yīng)輸入項的編輯定義窗口，對相應(yīng)的項進行創(chuàng)建、編輯或確認。
這種方式只適用于小滑移這種點的相對滑動方式。在接觸類型下選擇點-面接觸或面-面接觸的接觸類型，相應(yīng)的設(shè)置方法與一般接觸設(shè)置相同。此外，需要將接觸容差打開，并對其設(shè)定恰當?shù)闹怠？紤]到過盈接觸的特性，接觸容差值應(yīng)為小于零的負值。
展開 喵星人教你快速設(shè)置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面
<p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">接觸問題是ABAQUS數(shù)值模擬中常遇到的典型分析問題，在結(jié)構(gòu)工程中裝配式結(jié)構(gòu)（包含裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)、裝配式組合結(jié)構(gòu)等）均會涉及到大量的接觸面，且接觸面的屬性設(shè)置可能存在不同。當大家在操作這些錯綜復(fù)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(fù)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(gòu)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(jié)行為和損傷。對于相同材料的接觸面，不同的鋼板構(gòu)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(shè)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(shè)置完一個后在下部點擊<strong>復(fù)制</strong>，可再此基礎(chǔ)上進行修改，加快建模效率。
展開 關(guān)于lsdyna中接觸設(shè)置的一些推薦
摩擦接觸
推薦使用surface to surface ， node to surface對主從面的剛度尺寸有要求，并且只會檢查從面是否穿透主面。
Options:Automatic
AutomaticOptions:Smooth（隱式推薦使用Mortar）
SSID:自己設(shè)置
MSID：自己設(shè)置
FS:靜摩擦
FD：動摩擦
VDC：臨界粘性阻尼。金屬推薦20，軟材料可以適當大一些，推薦40 。(隱式不用設(shè)置)
AdditionalCards=ABCDE
SOFT:推薦1
IGNORE：推薦1，允許初始穿透
其余設(shè)置默認
綁定接觸
Options:tie
OffsetOptions:offset 薄殼 推薦
constrained offset 實體和厚殼推薦
帶失效的綁定接觸
Options:Automatic
AutomaticOptions:Tiebreak(帶失效自動接觸)
根據(jù)OPTION的選擇不同可設(shè)置不同的失效應(yīng)力，法向或者切向。
展開 Ls_Dyna中接觸控制卡片設(shè)置
【ENMASS】對接觸過程中銷蝕掉的節(jié)點的質(zhì)量的處理。該選項影響所有當周圍單元失效而自動移除相應(yīng)節(jié)點的接觸類型。通常，銷蝕掉的節(jié)點的移除會使計算更穩(wěn)定，但是質(zhì)量的減少會導致錯誤的結(jié)果。
EQ.0：從計算中移除銷蝕的節(jié)點。（默認）
EQ.1：保留體單元銷蝕的節(jié)點并在接觸中繼續(xù)起作用。
EQ.2：保留體單元和殼單元銷蝕的節(jié)點并在接觸中繼續(xù)起作用。
【USRSTR】每個接觸面分配的存儲空間，針對用戶提供的接觸控制子程序。
【USRFRC】每個接觸面分配的存儲空間，針對用戶提供的接觸摩擦子程序。
【NSBCS】接觸搜尋的循環(huán)數(shù)（使用三維 Bucket 分類搜索），推薦使用默認項。
【INTERM】間歇搜尋主面和從面接觸次數(shù)。
【XPENE】接觸面穿透檢查最大乘數(shù)，默認 4.0。
【SSTHK】在單面接觸中是否使用真實殼單元厚度，默認 0,不使用真實厚度。
【ECDT】時間步長內(nèi)忽略腐蝕接觸。
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