ansys中接觸穿透問題
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys中接觸穿透問題的視頻教程
ABAQUS接觸分析精講——隱式及顯式分析中接觸問題的分析技巧、分析方法及需要注意的若干問題
ABAQUS中的接觸分析不僅涉及到各種工程問題，而且對計算的準確性及計算是否成功通常至關重要。在ABAQUS中的顯式分析步與隱式分析步中的接觸分析有諸多不同。本課程分別對這兩種（即顯式分析步和隱式分析步）分析中的接觸分析進行了詳細介紹，并詳細介紹了每種接觸分析的分析方法、分析技巧以及最重要的是所需要注意的問題。本課程所介紹的接觸分析是對ABAQUS軟件應用于各種工程問題的一個總結、歸納和升華。
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ansys中接觸穿透問題的實例教程
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時，模型中出現明顯穿透，結果不合理！
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用接觸對接觸時，模型中出現少許穿透，結果相對合理，但不是最理想狀態！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，同時采用通用接觸+接觸對接觸時，模型中無明顯穿透，結果合理！
本文翻譯自官方文檔，原文鏈接：
https://www.dynasupport.com/tutorial/ls-dyna-users-guide/contact-modeling-in-ls-dyna
整車模型中的接觸問題
整車模型的碰撞問題涉及到了所有自由面之間的接觸問題，大約有20%-30%的CPU計算時間用于處理這些接觸問題。這其中最重要的挑戰之一便是建立結構化的金屬部件和非結構化的泡沫、塑料部件之間的接觸模型，當模型中還有假人的話這會顯得更加重要；另一個挑戰是處理復雜幾何體部件在邊角處的接觸模型。用戶應參考本文來建立穩定的整車接觸模型以實現合理的接觸行為，本文還會根據經驗來討論一些模型實例。
1.整體或局部接觸
歷史上，人們一般單獨為不同的接觸對建立接觸模型，但是隨著技術的發展，以及一種魯棒性較高的單面接觸的引入，工程師們的建模方法已經有所改變。為了實現建模過程的簡潔性、數值計算過程的魯棒性以及計算的高效型，人們目前拋棄了定義大量接觸的方法，轉而將所有可能在碰撞中發生接觸的部件定義到一個單面接觸中。我們通常稱這種方法為整體接觸。
但是這并不意味這我們就要總是避免使用局部的接觸模型。整車模型中經常會有一些區域需要定義特殊的接觸類型，而這是整體接觸無法做到的。用戶應根據實際情況通過修改接觸設置的默認值來定義局部的基礎對。
2.AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE 或 AUTOMATIC_GENERAL
盡管這兩種接觸都是單面接觸，但是仍有一些不同之處，如下表所示。
展開 本文翻譯自官方文檔，原文鏈接：
https://www.dynasupport.com/tutorial/ls-dyna-users-guide/contact-modeling-in-ls-dyna
單面接觸
在LS-DYNA中，單面接觸廣泛應用于包括耐撞性問題在內的各種問題中。單面接觸會將部件以part ID的形式設置為從面，而不會設置主面。程序會考慮所有部件之間的接觸，包括單個部件的自接觸情形。如果用戶建立的計算模型非常準確，那么單面接觸的計算結果是是非常可靠和準確的。但是如果初始模型中有許多相互穿透的問題，那么能量平衡將會明顯上升或衰減。
對于碰撞問題，推薦使用如下接觸類型
*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE (13)
這一接觸在數次版本更新中獲得了不斷的改進，是使用最廣泛的接觸類型。
而舊版本的接觸：
*CONTACT_SINGLE_SURFACE (4)
應該避免使用，因為其未獲得改進，最終這一接觸將會被去掉或重新編寫。
上述兩種接觸有兩個明顯區別：首先，舊版本的接觸使用基于節點的桶排序方法（bucket sorting），此時鄰近節點并未共享共用的主面段。這種搜尋方法在主面段的形狀和尺寸明顯不同時，尤其是主面段的長寬比很大時可能會出錯。其次，舊版本的接觸利用面段的投影來確定接觸面，這就要求計算節點的法向矢量。而節點的法向矢量通過節點對應面段的面積加權計算而來，這對T型交叉或其他類型的復雜幾何交叉形狀而言會造成很大的計算上的困難（此句存疑）。這種計算矢量的辦法需要增加25%的CPU負載。
展開 SOFT = 2調用了基于面段的接觸算法，這種算法起源于Belytschko和他的同事提出的彈球接觸（Pinball contact）。在這種算法下，程序會計算面段之間的接觸問題，而不是傳統的節點-面段接觸問題。當兩個四節點的面段相互接觸是，程序向八個節點施加接觸力以避免面段之間的穿透。這種計算方法可以實現更合理的接觸力分布，而且對一些特別疑難的接觸問題也很有效。目前SOFT = 2選項用到了MPP計算當中。梁的接觸無法用SOFT = 2選項處理，此外，這一選項只適用于surface-to-surface 和 single surface contacts，而不適用于nodes-to-surface contacts。如果在計算模型中會出現segment-edge-to-segment-edge contact，用戶應該謹慎使用設置卡A中的參數EDGE，同時SOFT選項要設置成2。
展開 雙向接觸
本質上，雙向接觸的原理和上述單向接觸是一樣的，只不過單向接觸中只運行了一次的穿透檢查（檢查從節點是否穿透主面）在雙向接觸中運行了兩次（還會檢查主節點是否穿透了從面）。也就是說，雙向接觸是對稱的，主面和從面的定義就顯得不那么重要，因為兩種計算結果是一致的。由于額外進行了穿透檢查，雙向接觸的計算耗時大概是單向接觸的兩倍。
對于碰撞分析，我們推薦使用如下接觸類型：
*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE (a3)
這是由于大變形的存在，相互碰撞的兩個部件相互之間的方向并不總是同模型預想的一致。如上所述，自動接觸可以檢測殼單元兩側的穿透情況。
對于金屬成型模擬，如下接觸類型可用但是不常用。
*CONTACT_FORMING_SURFACE_TO_SURFACE (m3)
上述單向接觸類型types 5, 18 和 16對應的雙向接觸分別為：
*CONTACT_SURFACE_TO_SURFACE (3)
*CONTACT_CONSTRAINT_SURFACE_TO_SURFACE (17)
*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE (14)
綁定接觸（只約束平動自由度，無失效，無偏置）
綁定接觸中，從節點被約束到了主面上一起運動。在計算的開始階段，程序會利用從節點到主面的正交投影（orthogonal projection）來對距離每一個從節點最近的主面進行定位，若根據預定的準則，某一從節點被認為距離主面很近，那么將會被直接移動到主面上。這種方法會導致不涉及應力的情況下輕微修改幾何模型。我們建議使用節點集合或面段集合而不是直接使用部件來定義綁定接觸。這種情況下，用戶可以直接控制某一物體直接綁定到另一物體上，而避免使用本不想使用的約束條件。
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ansys中接觸穿透問題的最新內容
<p>有限元分析中的材料性能單位</p><p>鄒正剛編著：ansys疑難問題實例詳解</p>
在進行數值模型建立的過程中，大家首先會想我建模應該用什么單位制，材料單位制怎么確定，對于剛開始學有限元軟件的同學而言是一個比較頭疼的問題，我初學時也一樣，熟悉后就會對單位制會特別敏感，單位不統一就很快能發現。基于這個問題，本文詳細給大家梳理ls-dyna中單位制的選擇原理，并教大家如何任意更換模型的單位制。常用單位制表如下。
1.確定模型分析類型，采用的材料本構的類型
1、檢查接觸關系、邊界條件和約束
首先檢查所定義的接觸面、接觸參數和邊界條件是否正確。
2、消除剛體位移
在靜力分析時，必須對模型中所有實體都定義足夠的約束條件，保證各個平移和轉動自由度上都不會出現不確定的剛體位移。各類模型可能出現的剛體位移見下表。
模型類型
剛體位移
三維實體模型
U1,U2,U3;UR1,UR2,UR3
軸對稱模型
U2;UR3
平面應力模型
屋面板，用的shell181，里邊的卷邊和支座有接觸，也和外邊的卷邊有接觸，總提示我節點出現在兩個接觸對里，初學者求指點????
COMSOL Multiphysics? 中結構力學接觸建模功能可以幫助模擬那些相互接觸后就粘在一起的物體（粘附），以及受力后分開的物體（剝離），同時還包括全內聚力的模擬。讓我們一起學習如何使用 COMSOL Multiphysics 來處理上述情況。
使物體相互粘結：如何模擬粘附
當對分離的固體施加壓縮力，將其緊壓在一起時，邊界上的機械接觸會使固體產生形變，以使接觸邊界互相契合
瀏覽技術鄰時，時常看到伙伴們不知道怎么添加contact control，也看不到按鈕。
以下就是添加方法：
Interaction模塊 --> 菜單欄Interaction --> contact controls --> manager/create
automatic stabilization 0.01~0.1之間都比較穩妥（計算完成后觀察虛功是否異常來調整該值）
最后再
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1、基于Ansys的霍爾效應的仿真分析
作者：大龍貓??
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如果模型中的從節點有可能在實際情況中的確會最終停留于主面的后面，那么就要避免使用這些接觸類型。這些非自動接觸類型中可能會也可能不會考慮殼單元厚度的偏置（見 *CONT ROL_CONTACT中的SHLTHK）。如果殼厚度偏置選項未激活（這是默認設置），那么來自開放軟件DYNA3D的舊版本node-to-surface接觸就會利用接觸類型 types 5 和 10來實現，此時程序會對每一個從節點潛在的主面進行增量搜索
接觸問題的處理是許多大變形問題中的基本環節，不同體之間精確接觸模型的建立對于提高有限元模型的預測能力是至關重要的。LS-DYNA擁有大量的接觸類型，其中，一些類型專門用于特殊問題，而其他類型則適用于更多的常見問題。此外，LS-DYNA中還有許多舊版本的接觸類型。盡管它們目前很少用到，但還是被保留了下來，以保證順利計算那些建立在舊版本上的有限元模型。用戶在進行有限元前處理時，會發現有非常多的接觸類型可供選擇
單面接觸
在LS-DYNA中，單面接觸廣泛應用于包括耐撞性問題在內的各種問題中。單面接觸會將部件以part ID的形式設置為從面，而不會設置主面。程序會考慮所有部件之間的接觸，包括單個部件的自接觸情形。如果用戶建立的計算模型非常準確，那么單面接觸的計算結果是是非常可靠和準確的。但是如果初始模型中有許多相互穿透的問題，那么能量平衡將會明顯上升或衰減。
對于碰撞問題，推薦使用如下接觸類型
