ansys中接觸穿透問(wèn)題的案例
abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對(duì)接觸-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，單元穿透問(wèn)題！！
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時(shí)，模型中出現(xiàn)明顯穿透，結(jié)果不合理！
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，僅采用接觸對(duì)接觸時(shí)，模型中出現(xiàn)少許穿透，結(jié)果相對(duì)合理，但不是最理想狀態(tài)！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，同時(shí)采用通用接觸+接觸對(duì)接觸時(shí)，模型中無(wú)明顯穿透，結(jié)果合理！
LS-DYNA中的接觸問(wèn)題（六）（整車模型中的接觸問(wèn)題）
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(wèn)題
整車模型的碰撞問(wèn)題涉及到了所有自由面之間的接觸問(wèn)題，大約有20%-30%的CPU計(jì)算時(shí)間用于處理這些接觸問(wèn)題。這其中最重要的挑戰(zhàn)之一便是建立結(jié)構(gòu)化的金屬部件和非結(jié)構(gòu)化的泡沫、塑料部件之間的接觸模型，當(dāng)模型中還有假人的話這會(huì)顯得更加重要；另一個(gè)挑戰(zhàn)是處理復(fù)雜幾何體部件在邊角處的接觸模型。用戶應(yīng)參考本文來(lái)建立穩(wěn)定的整車接觸模型以實(shí)現(xiàn)合理的接觸行為，本文還會(huì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)討論一些模型實(shí)例。
1.整體或局部接觸
歷史上，人們一般單獨(dú)為不同的接觸對(duì)建立接觸模型，但是隨著技術(shù)的發(fā)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(jīng)有所改變。為了實(shí)現(xiàn)建模過(guò)程的簡(jiǎn)潔性、數(shù)值計(jì)算過(guò)程的魯棒性以及計(jì)算的高效型，人們目前拋棄了定義大量接觸的方法，轉(zhuǎn)而將所有可能在碰撞中發(fā)生接觸的部件定義到一個(gè)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(jīng)常會(huì)有一些區(qū)域需要定義特殊的接觸類型，而這是整體接觸無(wú)法做到的。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)修改接觸設(shè)置的默認(rèn)值來(lái)定義局部的基礎(chǔ)對(duì)。
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(kāi) LS-DYNA中的接觸問(wèn)題（三）（單面接觸，實(shí)體接觸，接觸剛度）
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(yīng)用于包括耐撞性問(wèn)題在內(nèi)的各種問(wèn)題中。單面接觸會(huì)將部件以part ID的形式設(shè)置為從面，而不會(huì)設(shè)置主面。程序會(huì)考慮所有部件之間的接觸，包括單個(gè)部件的自接觸情形。如果用戶建立的計(jì)算模型非常準(zhǔn)確，那么單面接觸的計(jì)算結(jié)果是是非常可靠和準(zhǔn)確的。但是如果初始模型中有許多相互穿透的問(wèn)題，那么能量平衡將會(huì)明顯上升或衰減。
對(duì)于碰撞問(wèn)題，推薦使用如下接觸類型
*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE (13)
這一接觸在數(shù)次版本更新中獲得了不斷的改進(jìn)，是使用最廣泛的接觸類型。
而舊版本的接觸：
*CONTACT_SINGLE_SURFACE (4)
應(yīng)該避免使用，因?yàn)槠湮传@得改進(jìn)，最終這一接觸將會(huì)被去掉或重新編寫。
上述兩種接觸有兩個(gè)明顯區(qū)別：首先，舊版本的接觸使用基于節(jié)點(diǎn)的桶排序方法（bucket sorting），此時(shí)鄰近節(jié)點(diǎn)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(shí)，尤其是主面段的長(zhǎng)寬比很大時(shí)可能會(huì)出錯(cuò)。其次，舊版本的接觸利用面段的投影來(lái)確定接觸面，這就要求計(jì)算節(jié)點(diǎn)的法向矢量。而節(jié)點(diǎn)的法向矢量通過(guò)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)面段的面積加權(quán)計(jì)算而來(lái)，這對(duì)T型交叉或其他類型的復(fù)雜幾何交叉形狀而言會(huì)造成很大的計(jì)算上的困難（此句存疑）。這種計(jì)算矢量的辦法需要增加25%的CPU負(fù)載。
展開(kāi) LS-DYNA中的接觸問(wèn)題：?jiǎn)蚊?em>接觸，實(shí)體接觸，接觸剛度
SOFT = 2調(diào)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(huì)計(jì)算面段之間的接觸問(wèn)題，而不是傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)-面段接觸問(wèn)題。當(dāng)兩個(gè)四節(jié)點(diǎn)的面段相互接觸是，程序向八個(gè)節(jié)點(diǎn)施加接觸力以避免面段之間的穿透。這種計(jì)算方法可以實(shí)現(xiàn)更合理的接觸力分布，而且對(duì)一些特別疑難的接觸問(wèn)題也很有效。目前SOFT = 2選項(xiàng)用到了MPP計(jì)算當(dāng)中。梁的接觸無(wú)法用SOFT = 2選項(xiàng)處理，此外，這一選項(xiàng)只適用于surface-to-surface 和 single surface contacts，而不適用于nodes-to-surface contacts。如果在計(jì)算模型中會(huì)出現(xiàn)segment-edge-to-segment-edge contact，用戶應(yīng)該謹(jǐn)慎使用設(shè)置卡A中的參數(shù)EDGE，同時(shí)SOFT選項(xiàng)要設(shè)置成2。
展開(kāi) 
LS-DYNA中的接觸問(wèn)題（四）（接觸輸出，接觸參數(shù)）
在這些接觸類型中，程序計(jì)算之前，很重要的一點(diǎn)是要通過(guò)右手定則來(lái)確定接觸面段的方向指向接觸面。這種接觸叫做定向接觸（oriented contact）。利用關(guān)鍵字*CONTROL_CONTACT中的ORIEN選項(xiàng)可以設(shè)置自動(dòng)定向，但是要使用一功能，需要在兩個(gè)相對(duì)的殼單元中面之間留下一定的間隙。
如圖所示，自動(dòng)接觸和單面接觸總是會(huì)考慮殼單元的厚度偏置，他們同時(shí)利用全局Bucket search和局部增量搜尋來(lái)確定接觸對(duì)。由于自動(dòng)接觸沒(méi)有面的方向的要求，因此一般比相應(yīng)的非自動(dòng)接觸更為穩(wěn)健，也就是說(shuō)此時(shí)相鄰面段并不符合右手定則。這對(duì)撞擊問(wèn)題很重要，因?yàn)榻饘俨牧峡赡軙?huì)在撞擊中出現(xiàn)折疊從而改變面的方向。接觸算法會(huì)在殼單元中面的兩側(cè)檢測(cè)穿透的出現(xiàn)。
2.厚度偏置的相關(guān)建議
在沖擊和撞擊問(wèn)題中，我們建議使用考慮厚度偏置的自動(dòng)接觸選項(xiàng)。如果用戶想要忽略剛體部件的厚度偏置，那么應(yīng)在*CONTROL_CONTACT或*CONTACT的設(shè)置卡B中將SHLTHK設(shè)為1。另外，接觸對(duì)中的兩側(cè)殼單元中面距離至少應(yīng)為(ts+tm)/2；用戶在劃分有限元網(wǎng)格時(shí)要保證兩側(cè)面的網(wǎng)格在曲率急速變化的位置密度相似。如果未滿足這一條件，那么程序?qū)伋鰴z測(cè)到穿透的警告信息，并移動(dòng)穿透節(jié)點(diǎn)。這時(shí)可以通過(guò)修正幾何模型來(lái)解決這一問(wèn)題。在LS-DYNA的960版本中，有一個(gè)選項(xiàng)可以用來(lái)在檢測(cè)到初始穿透后不移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，而是以這一初始穿透為起點(diǎn)，在計(jì)算中檢測(cè)進(jìn)一步的穿透。通過(guò)設(shè)置關(guān)鍵字*CONTROL_CONTACT的設(shè)置卡4或者關(guān)鍵字*CONTACT的設(shè)置卡C中的IGNORE選項(xiàng)，可以實(shí)現(xiàn)這一初始穿透的檢測(cè)方法。大部分情況下我們建議使用這一選項(xiàng)。
有關(guān)厚度偏置的詳細(xì)信息見(jiàn)用戶手冊(cè)6.4和6.5節(jié)，在這兩節(jié)中接觸厚度就是指殼單元的厚度偏置。
展開(kāi) LS-DYNA中的接觸問(wèn)題：雙向接觸，綁定接觸
雙向接觸
本質(zhì)上，雙向接觸的原理和上述單向接觸是一樣的，只不過(guò)單向接觸中只運(yùn)行了一次的穿透檢查（檢查從節(jié)點(diǎn)是否穿透主面）在雙向接觸中運(yùn)行了兩次（還會(huì)檢查主節(jié)點(diǎn)是否穿透了從面）。也就是說(shuō)，雙向接觸是對(duì)稱的，主面和從面的定義就顯得不那么重要，因?yàn)閮煞N計(jì)算結(jié)果是一致的。由于額外進(jìn)行了穿透檢查，雙向接觸的計(jì)算耗時(shí)大概是單向接觸的兩倍。
對(duì)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(gè)部件相互之間的方向并不總是同模型預(yù)想的一致。如上所述，自動(dòng)接觸可以檢測(cè)殼單元兩側(cè)的穿透情況。
對(duì)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(duì)應(yīng)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(dòng)自由度，無(wú)失效，無(wú)偏置）
綁定接觸中，從節(jié)點(diǎn)被約束到了主面上一起運(yùn)動(dòng)。在計(jì)算的開(kāi)始階段，程序會(huì)利用從節(jié)點(diǎn)到主面的正交投影（orthogonal projection）來(lái)對(duì)距離每一個(gè)從節(jié)點(diǎn)最近的主面進(jìn)行定位，若根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則，某一從節(jié)點(diǎn)被認(rèn)為距離主面很近，那么將會(huì)被直接移動(dòng)到主面上。這種方法會(huì)導(dǎo)致不涉及應(yīng)力的情況下輕微修改幾何模型。我們建議使用節(jié)點(diǎn)集合或面段集合而不是直接使用部件來(lái)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。
展開(kāi) LS-DYNA中的接觸問(wèn)題（七）（氣囊接觸，邊到邊接觸，剛體接觸，總結(jié)）
我們可以通過(guò)設(shè)置生效時(shí)間和失效時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)當(dāng)氣囊不再折疊時(shí)接觸類型由SOFT = 2轉(zhuǎn)換為SOFT = 1，這種聯(lián)合使用兩種接觸類型的辦法可以提高計(jì)算的穩(wěn)定性和效率。
氣囊自接觸算法的轉(zhuǎn)換
在使用MPP（大規(guī)模并行處理，Massively?Parallel?Processing）時(shí)，SOFT = 2將不再有效，此時(shí)必須使用SOFT = 1或0。那么我們就需要設(shè)置一個(gè)氣囊厚度隨時(shí)間的變化曲線，使得氣囊折疊時(shí)厚度非常小，而氣囊展開(kāi)后厚度變大。這樣的設(shè)置可以避免初始穿透，同時(shí)保證氣囊展開(kāi)后可實(shí)現(xiàn)較好的接觸行為；具體設(shè)置位置為*CONTACT中設(shè)置卡A中的LCIDAB選項(xiàng)。此外，我們還可以使用設(shè)置卡C中的IGNORE = 1選項(xiàng)來(lái)直接忽略初始穿透現(xiàn)象；這一方法首次出現(xiàn)在960版本之中，還未徹底驗(yàn)證其在氣囊接觸問(wèn)題中的效用。
2.氣囊與結(jié)構(gòu)之間的接觸
在氣囊的工作過(guò)程中，會(huì)與許多部件發(fā)生接觸，例如方向盤 ，乘客，儀表盤，門飾，側(cè)簾，座椅等。這種情況下，我們建議使用雙向接觸，例如*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_ TO_SURFACE。假如使用了單面接觸例如*CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE，并由氣囊節(jié)點(diǎn)組成從面，程序?qū)⒉粫?huì)檢測(cè)到部件節(jié)點(diǎn)穿透氣囊面段的行為，這樣一來(lái)，即使網(wǎng)格劃分十分精細(xì)的部件也會(huì)出現(xiàn)明顯的穿透氣囊的現(xiàn)象。在氣囊和部件之間的接觸模型中使用*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE接觸類型也是不明智的，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致重復(fù)進(jìn)行氣囊編制層自接觸運(yùn)算。
展開(kāi) LS-DYNA中的接觸問(wèn)題（二）（雙向接觸，綁定接觸）
如下接觸類型
*CONTACT_CONSTRAINT_NODES_TO_SURFACE (18)
與考慮殼單元偏置的*CONTACT_NODES_TO_SURFACE工作方式非常類似。
Type 18 接觸無(wú)法求解帶有剛性體的接觸，因?yàn)樗腔诩s束的接觸而不是基于罰函數(shù)的接觸。這種接觸下，約束力用來(lái)保證節(jié)點(diǎn)精確地依附于主面。通常情況下，我們不建議使用這一接觸，因?yàn)樗](méi)有基于罰函數(shù)的接觸那么穩(wěn)定。
雙向接觸
本質(zhì)上，雙向接觸的原理和上述單向接觸是一樣的，只不過(guò)單向接觸中只運(yùn)行了一次的穿透檢查（檢查從節(jié)點(diǎn)是否穿透主面）在雙向接觸中運(yùn)行了兩次（還會(huì)檢查主節(jié)點(diǎn)是否穿透了從面）。也就是說(shuō)，雙向接觸是對(duì)稱的，主面和從面的定義就顯得不那么重要，因?yàn)閮煞N計(jì)算結(jié)果是一致的。由于額外進(jìn)行了穿透檢查，雙向接觸的計(jì)算耗時(shí)大概是單向接觸的兩倍。
對(duì)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(gè)部件相互之間的方向并不總是同模型預(yù)想的一致。如上所述，自動(dòng)接觸可以檢測(cè)殼單元兩側(cè)的穿透情況。
對(duì)于金屬成型模擬，如下接觸類型可用但是不常用。
展開(kāi) LS-DYNA中的接觸問(wèn)題：工作原理，接觸類型，單向接觸
接觸問(wèn)題的處理是許多大變形問(wèn)題中的基本環(huán)節(jié)，不同體之間精確接觸模型的建立對(duì)于提高有限元模型的預(yù)測(cè)能力是至關(guān)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(wèn)題，而其他類型則適用于更多的常見(jiàn)問(wèn)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(lái)，以保證順利計(jì)算那些建立在舊版本上的有限元模型。用戶在進(jìn)行有限元前處理時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有非常多的接觸類型可供選擇，而這份文檔則將對(duì)LS-DYNA中的接觸類型進(jìn)行相關(guān)的概述，以便作為用戶選擇接觸類型和接觸參數(shù)的一份參考手冊(cè)。
接觸是如何工作的
在LS-DYNA中，接觸是通過(guò)給定需要程序檢查的，可能發(fā)生從節(jié)點(diǎn)穿透主面段的位置（location）來(lái)定義的，這里的“位置”可以來(lái)自部件、部件集合、面段集合以及節(jié)點(diǎn)集合。在計(jì)算中的每一個(gè)時(shí)間步，程序會(huì)利用多個(gè)算法中的某一種來(lái)查找可能發(fā)生的穿透。例如在基于罰函數(shù)的接觸中，當(dāng)程序檢測(cè)到穿透發(fā)生，就會(huì)對(duì)穿透的節(jié)點(diǎn)施加穿透深度成比例的力以便抵抗穿透的繼續(xù)進(jìn)行，并最大可能地消除已經(jīng)出現(xiàn)的穿透現(xiàn)象。除非另行聲明，否則這里討論的接觸均是基于罰函數(shù)的接觸類型，而不是基于約束的接觸類型。在罰函數(shù)接觸中，可能會(huì)出現(xiàn)剛性體，為了使接觸力可以如實(shí)分布到接觸面上，我們建議對(duì)剛性體的網(wǎng)格劃分密度要和變形體的密度一致。
盡管我們可以很方便，很高效地在一個(gè)模型中定義某一中接觸，以處理可能發(fā)生的接觸問(wèn)題，但是請(qǐng)不要在同一個(gè)接觸面上定義多個(gè)接觸。通常，在同一個(gè)接觸面上定義的多個(gè)接觸會(huì)產(chǎn)生多個(gè)接觸力，這會(huì)導(dǎo)致計(jì)算不穩(wěn)定。
為了使用戶可以靈活地處理各種接觸問(wèn)題，LS-DYNA提供了多種接觸類型和接觸參數(shù)，用來(lái)控制接觸問(wèn)題處理過(guò)程中的不同設(shè)置。在下面的幾節(jié)中，我們首先介紹了不同的接觸類型并給出可用于哪些應(yīng)用問(wèn)題的建議，然后給出了一些可用的接觸參數(shù)。
展開(kāi) LS-DYNA中的接觸問(wèn)題（一）（工作原理，接觸類型，單向接觸）
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
接觸問(wèn)題的處理是許多大變形問(wèn)題中的基本環(huán)節(jié)，不同體之間精確接觸模型的建立對(duì)于提高有限元模型的預(yù)測(cè)能力是至關(guān)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(wèn)題，而其他類型則適用于更多的常見(jiàn)問(wèn)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(lái)，以保證順利計(jì)算那些建立在舊版本上的有限元模型。用戶在進(jìn)行有限元前處理時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有非常多的接觸類型可供選擇，而這份文檔則將對(duì)LS-DYNA中的接觸類型進(jìn)行相關(guān)的概述，以便作為用戶選擇接觸類型和接觸參數(shù)的一份參考手冊(cè)。
接觸是如何工作的
在LS-DYNA中，接觸是通過(guò)給定需要程序檢查的，可能發(fā)生從節(jié)點(diǎn)穿透主面段的位置（location）來(lái)定義的，這里的“位置”可以來(lái)自部件、部件集合、面段集合以及節(jié)點(diǎn)集合。在計(jì)算中的每一個(gè)時(shí)間步，程序會(huì)利用多個(gè)算法中的某一種來(lái)查找可能發(fā)生的穿透。例如在基于罰函數(shù)的接觸中，當(dāng)程序檢測(cè)到穿透發(fā)生，就會(huì)對(duì)穿透的節(jié)點(diǎn)施加穿透深度成比例的力以便抵抗穿透的繼續(xù)進(jìn)行，并最大可能地消除已經(jīng)出現(xiàn)的穿透現(xiàn)象。除非另行聲明，否則這里討論的接觸均是基于罰函數(shù)的接觸類型，而不是基于約束的接觸類型。在罰函數(shù)接觸中，可能會(huì)出現(xiàn)剛性體，為了使接觸力可以如實(shí)分布到接觸面上，我們建議對(duì)剛性體的網(wǎng)格劃分密度要和變形體的密度一致。
盡管我們可以很方便，很高效地在一個(gè)模型中定義某一中接觸，以處理可能發(fā)生的接觸問(wèn)題，但是請(qǐng)不要在同一個(gè)接觸面上定義多個(gè)接觸。
展開(kāi) LS-DYNA中的接觸問(wèn)題（五）（接觸參數(shù)）
8.接觸厚度的相關(guān)建議
有時(shí)可以通過(guò)修改SST和MST來(lái)減小接觸厚度，以消除初始穿透，但與進(jìn)一步精細(xì)化網(wǎng)格相比，這只是一個(gè)不太好的替代方案。如果需要調(diào)整這兩個(gè)參數(shù)，我們建議根據(jù)實(shí)際情況來(lái)修改，若設(shè)置的數(shù)值太小，例如0.1mm，那么可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這是因?yàn)?em>接觸厚度用來(lái)確定在釋放穿透節(jié)點(diǎn)之前所允許的最大穿透深度。通常情況下，增加接觸厚度可以避免接觸部件太薄所導(dǎo)致的計(jì)算失敗的情況。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，SST和MST不能小于0.6-0.7mm。
由于修改SST和MST的值會(huì)應(yīng)用到整個(gè)模型中的所有接觸中，所以需要更謹(jǐn)慎的情況下，我們最好在關(guān)鍵字*PART_CONTACT中通過(guò)OPTT 或 SFT參數(shù)單獨(dú)對(duì)某一部件的接觸進(jìn)行定義，尤其是在many parts of widely ranging thickness are included in a single contact這種情況下。
9.接觸厚度縮放系數(shù)
參數(shù)選項(xiàng)為：SFST 和 SFMT, card 3, *CONTACT_option)
除了直接修改接觸厚度以外，我們還可以利用SFST 和（或） SFMT作為縮放系數(shù)來(lái)修改接觸厚度。在關(guān)鍵字*SECTION_SHELL中，縮放系數(shù)和殼單元厚度相乘可得接觸厚度，默認(rèn)值均為1.0。
10.接觸厚度縮放系數(shù)的相關(guān)建議
相關(guān)建議內(nèi)容已經(jīng)上述第8節(jié)，但還是要特別強(qiáng)調(diào)設(shè)置縮放系數(shù)時(shí)不要使接觸厚度小于0.6-0.7mm。
11. 粘性阻尼
參數(shù)選項(xiàng)為：V DC (Card 2,*CONTACT_option)
該參數(shù)默認(rèn)為0。最初，接觸粘性阻尼用來(lái)抑制金屬成型模擬中接觸面法向震蕩，目前我們發(fā)現(xiàn)粘性阻尼對(duì)于碰撞和沖擊問(wèn)題中的高頻震蕩也有很好的抑制作用。
展開(kāi) 
Abaqus中接觸問(wèn)題中單元類型的選擇
1.關(guān)于單元階次
在接觸分析模擬中一般最好在那些將會(huì)構(gòu)成從面的模型部分使用一階單元，使用二階單元可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這是由接觸算法決定的。
2.單元選擇
較簡(jiǎn)單接觸問(wèn)題：線性減縮積分單元（C3D8R）和非協(xié)調(diào)單元（C3D8I）。
較復(fù)雜接觸問(wèn)題：修正的二階四面體單元（C3D10M ）是為了應(yīng)用于復(fù)雜的接觸模擬問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，在模型復(fù)雜的接觸分析中推薦使用，但是計(jì)算時(shí)間也大大增加。
備注：具體內(nèi)容請(qǐng)參閱莊茁的《基于ABAQUS的有限元分析和應(yīng)用》，第12章--接觸
展開(kāi) 干貨 | 接觸非線性應(yīng)用——解決ANSYS 接觸不收斂問(wèn)題的方法
根據(jù)ANSYS的使用者反饋，針對(duì)非線性接觸問(wèn)題上的求解，經(jīng)常會(huì)有客戶出現(xiàn)不收斂的情況，在調(diào)試收斂性上花費(fèi)大量的時(shí)間。本文主要針對(duì)ANSYS 接觸不收斂問(wèn)題進(jìn)行方法上的技巧總結(jié)，希望通過(guò)本文使大家在ANSYS軟件的使用上有更好的體驗(yàn)。
ANSYS接觸不收斂的原因有非常多的原因，針對(duì)每一種不收斂問(wèn)題，選擇正確的方法都能使不收斂問(wèn)題解決變得容易起來(lái)。在使用軟件中，ANSYS接觸不收斂原因主要有下面這些原因：
1、接觸算法的不正確選擇；
2、遺漏了相關(guān)的接觸對(duì)；
3、物體之間接觸剛度過(guò)大；
4、求解的載荷步較少；
5、奇異；
6、結(jié)構(gòu)發(fā)生了剛體位移；
7、結(jié)構(gòu)發(fā)生振蕩現(xiàn)象；
下面針對(duì)這些原因的解決辦法進(jìn)行詳細(xì)的講解：
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接觸算法的選取原則
ANSYS內(nèi)部大體上包括5種算法，Pure Penalty，Augmented Lagrange，MPC，Pure Lagrange，Beam。
展開(kāi) ANSYS 高級(jí)接觸問(wèn)題 1
ANSYS 高級(jí)接觸問(wèn)題 1
?接觸問(wèn)題概述 ?在工程中會(huì)遇到大量的接觸問(wèn)題，如齒輪的嚙合、法蘭聯(lián)接、機(jī)電軸承接觸、卡頭與卡座、密封、板成形、沖擊等等。接觸是典型的狀態(tài)非線性問(wèn)題，它是一種高度非線性行為。接觸例子如圖1： ?
?分析中常常需要確定兩個(gè)或多個(gè)相互接觸物體的位移、接觸區(qū)域的大小和接觸面上的應(yīng)力分布。 ?接觸分析存在兩大難點(diǎn)： ?在求解之前，你不知道接觸區(qū)域、表面之間是接觸或分開(kāi)是未知的，表面之間突然接觸或突然不接觸會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)剛度的突然變化。 ?大多數(shù)接觸問(wèn)題需要計(jì)算摩擦。摩擦是與路徑有關(guān)的現(xiàn)象，摩擦響應(yīng)還可能是雜亂的，使問(wèn)題求解難以收斂。
ANSYS 高級(jí)接觸問(wèn)題1-3.ppt
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展開(kāi) 在 COMSOL 中模擬接觸問(wèn)題
COMSOL Multiphysics? 中結(jié)構(gòu)力學(xué)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(kāi)的物體（剝離），同時(shí)還包括全內(nèi)聚力的模擬。讓我們一起學(xué)習(xí)如何使用 COMSOL Multiphysics 來(lái)處理上述情況。
使物體相互粘結(jié)：如何模擬粘附
當(dāng)對(duì)分離的固體施加壓縮力，將其緊壓在一起時(shí)，邊界上的機(jī)械接觸會(huì)使固體產(chǎn)生形變，以使接觸邊界互相契合。而如果用拉力將域分開(kāi)，接觸便會(huì)隨即消失。這一效應(yīng)可使用 COMSOL Multiphysics 中傳統(tǒng)的接觸建模進(jìn)行模擬。如果物體沒(méi)有分離，而是保持粘結(jié)狀態(tài)，說(shuō)明它們可維持拉伸力或粘附力。
事實(shí)表明，在模擬與接觸和粘附現(xiàn)象有關(guān)的力時(shí)，我們需要格外注意切向上的力。當(dāng)物體接觸時(shí)，可能出現(xiàn)三種“相切狀態(tài)”：無(wú)摩擦滑動(dòng)、有摩擦滑動(dòng)和摩擦粘著。除此之外還有其他的復(fù)雜因素，在許多接觸過(guò)程中，只有滿足某些物理?xiàng)l件時(shí)，兩個(gè)邊界才會(huì)開(kāi)始粘著。例如，某種粘附材料只有在超過(guò)特定溫度的環(huán)境中進(jìn)行加工處理，才能有效發(fā)揮粘附作用。不過(guò)，借助 COMSOL “結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊”中的粘附與剝離功能，便能實(shí)現(xiàn)對(duì)上述所有現(xiàn)象的準(zhǔn)確表征。
現(xiàn)在我們來(lái)探討由膠水（真實(shí)的膠水或者具有相似功能的物質(zhì)）粘結(jié)起來(lái)的兩個(gè)固體零件。COMSOL Multiphysics 中的“粘附”節(jié)點(diǎn)是連接兩個(gè)邊界的關(guān)鍵，您可以在“模型開(kāi)發(fā)器”模型樹(shù)中的“接觸”節(jié)點(diǎn)下找到這個(gè)子節(jié)點(diǎn)。
想要在接觸建模中使用“粘附”子節(jié)點(diǎn)，必須先勾選“罰函數(shù)”選項(xiàng)。罰函數(shù)的作用可被視為使用了一個(gè)剛性的單向彈簧對(duì)來(lái)模擬接觸。當(dāng)兩個(gè)邊界相互擠壓時(shí)，它們之間會(huì)形成一個(gè)虛擬的彈性薄層。在激活“粘附”模式后，彈簧切換為雙向，并具有了切向剛度。如果兩個(gè)邊界之間存在真正的粘附層，您可以參考真實(shí)的材料數(shù)據(jù)來(lái)確定剛度。
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