ansys接觸分析類型
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys接觸分析類型的視頻教程
Hypermesh+ANSYS非線性靜力學分析設置（接觸分析設置）
通過Hypermesh完成前處理并導出 .cdb 格式文件 在ANSYS—APDL進行非線性設置（未在Hypermesh中設置控制卡片）并進行求解 并利用Hyperview和ANSYS—APDL兩種方式進行后處理（單獨顯示組，最大許用應力位置等細節問題） 該非線性設置方法基本通用所有的接觸分析，有問題歡迎咨詢
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ANSYS 接觸分析講解
在講解workench同時會穿插講解經典ansys的接觸實常數，幫助學員理解workbench中接觸設置，爭取每一個案例在workbench與經典ansys中都講解一遍。希望此系列視頻能對大家有幫助,未完，待續
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ansys接觸分析類型的實例教程
1接觸類型
在ANSYS中有六種接觸類型，分別如下：
（1）Bonded:接觸面間無切向滑移或法向分離
（2）No Separation:接觸面間無法向分離，但有切向無摩擦滑動
（3）Frictionless:無摩擦的單邊接觸
（4）Rough:粗糙。兩物體間只發生靜摩擦，不會發生切向的滑移，即摩擦系數無限大
（5）Frictional:有摩擦的接觸。兩接觸面間既可以法向分離，也可以切向滑動，用戶需定義摩擦系數。
（6）Forced Frictional Sliding:只適用于剛體動力學。與Frictional類型類似，只是沒有靜摩擦階段。 程序會在每個接觸點上施加一個切向的阻力，該切向阻力正比于法向接觸力。
2接觸類型選用原則
（1）法線方向不可分開，切線方向也無相對滑動，則使用Boneded
（2）法線方向不可分開，切線方向有輕微的無摩擦滑動，則用No Separation
（3）法線方向可以分開，切線方向無相對滑動，則用Rough
（4）法線方向可以分開，切線方向有相對滑動，且沒有摩擦力，則是Frictionless
（5）法線方向可以分開，切線方向有相對滑動，存在摩擦力，則是Frictional
展開 目前，ANSYSWorkbench中提供了5種接觸類型，單從字面上很難理解這幾種接觸的區別，下面根據幫助里的說明解釋如下：
Bonded（綁定）:這是Workbench中關于接觸的默認設置。如果接觸區域被設置為綁定，不允許面或線間有相對滑動或分離，可以將此區域看做被連接在一起，類似于共結點。因為接觸長度/面積是保持不變的，所以這種接觸可以用作線性求解。如果接觸是從數學模型中設定的，程序將填充所有的間隙，忽略所有的初始滲透。
No Separation（不分離）:這種接觸方式和綁定類似。它只適用于面。不允許接觸區域的面分離，但是沿著接觸面可以有小的無摩擦滑動。即法向不分離，切向可以有小位移，也只用于線性接觸。
Frictionless（無摩擦）:這種接觸類型代表單邊接觸，即如果出現分離則法向壓力為零。只適用于面接觸。因此，根據不同的載荷，模型間可以出現間隙。它是非線性求解，因為在載荷施加過程中接觸面積可能會發生改變。假設摩擦系數為零，因此允許自由滑動。使用這種接觸方式時，需注意模型約束的定義，防止出現欠約束。法向可分離，但不滲透，切向自由滑動。程序會給裝配體加上弱彈簧，幫助固定模型，以得到合理的解。
Rough（粗糙的）:這種接觸方式和無摩擦類似。但表現為完全的摩擦接觸，即沒有相對滑動，法向可分離，不滲透，切向不滑動。只適用于面接觸。默認情況下，不自動消除間隙。這種情況相當于接觸體間的摩擦系數為無窮大。
Frictional（有摩擦）:這種情況下，在發生相對滑動前，兩接觸面可以通過接觸區域傳遞一定數量的剪應力。有點像膠水。法向可分離，但不滲透，切向滑動，有摩擦力。模型在滑動發生前定義一個等效的剪應力，作為接觸壓力的一部分。一旦剪應力超過此值，兩面將發生相對滑動。只適用于面接觸。摩擦系數可以是任意非負值。
展開 不少朋友提到了關于接觸類型的問題，對于如何使用接觸類型弄不清楚。為了幫助剛入門的朋友們了解這些接觸類型，筆者首先翻譯了ANSYS 關于接觸類型的幫助，然后對之進行點評。
翻譯的部分幫助如下：
ANSYS WORKBENCH提供了6種接觸類型，這些接觸類型大多只對面接觸使適用。
（1）bonded.使用綁定以后，在接觸面或者接觸邊之間不存在切向的相對滑動或者法向的相對分離。這是缺省的接觸類型，適用于所有的接觸區域（實體接觸，面接觸，線接觸）。
（2）no separation.這與綁定類似。在接觸面或者接觸線之間不允許發生法向的相對分離，但是允許發生少量的切向無摩擦滑動。
（3）frictionless:用于模擬無摩擦的單邊接觸。所謂單邊接觸，就是說，一旦兩個物體之間出現了分離，則法向力就為零。因此當外力發生改變時，接觸面之間可能會分開，也可能會閉合。這種情況下假設摩擦系數為零，即當發生切向相對滑動時，沒有摩擦力。
（4）rough：與無摩擦接觸類型相似。它模擬非常粗糙的接觸，保證兩個物體之間只是發生靜摩擦，而不會發生切向的滑移，從而不會產生滑動摩擦。它相當于在兩個物體之間施加了無限大的摩擦系數。
（5）frictional:有摩擦的接觸。這是最實際的情況，兩個接觸面之間既可以法向分離，也可以切向滑動。當切向外力大于最大靜摩擦力后，發生切向滑動。一旦發生切向滑動后，會在接粗面之間出現滑動摩擦力，該滑動摩擦力要根據正壓力和摩擦系數來計算。此時需要用戶輸入摩擦系數。
（6）forced frictional sliding:該選項只對剛體動力學適用。它與frictional類型類似，只是沒有靜摩擦階段。此時，系統會在每個接觸點上施加一個切向的阻力。該切向阻力正比于法向接觸力。
到底使用哪種接觸類型，取決于你需要解決的問題。
展開 不過使用這三種接觸會導致更長的求解時間，也可能會導致收斂問題。如果出現了收斂問題，那么可以對接觸區域使用更細的網格。
裝配體的分析中，如何對兩個物體之間的連接關系進行建模是一個關鍵技術問題。對于連接關系，總體考慮如下：
（1）如果兩個相鄰物體在分析中始終不會有相對運動，最好直接在DM中用多體部件來表達，這最省事。
（2）如果兩個相鄰物體在分析中存在相對運動，而我們并不關注其連接點附近的應力情況，那么用運動副來表述更簡單。
（3）如果相鄰兩物體在分析中有相對運動，而且我們對這種相對運動的接觸面及其附近點的應力情況感興趣，那么使用接觸。
關于接觸類型的分類問題
實際上，接觸就是依據兩個物體之間是否有切向和法向的相對分離來進行劃分的。在兩個相互接觸的物體之間，也只能發生這兩種運動。要么，在法線方向上可以分開；要么在切線方向上可以發生相對移動。
如果
(1)法線方向不可分開，切線方向也不可發生相對滑動，則使用boneded
(2)法線方向不可分開，切線方向可以發生輕微的無摩擦滑動，則使用no separation
(3) 法線方向可以分開，切線方向不可以發生相對滑動，則用rough
(4) 法線方向可以分開，切線方向可以發生相對滑動，且沒有摩擦力。則是frictionless
(5) 法線方向可以分開，切線方向可以發生相對滑動，存在摩擦力。則是frictional
ANSYS學習與應用
展開 Workbench中提供了5種接觸類型，單從字面上很難理解這幾種接觸的區別，下面將幫助中關于這幾個接觸類型的描述翻譯出來，供參考:
Bonded（綁定）:這是AWE中關于接觸的默認設置。如果接觸區域被設置為綁定，不允許面或線間有相對滑動或分離。可以將此區域看做被連接在一起。因為接觸長度/面積是保持不變的，所以這種接觸可以用作線性求解。如果接觸是從數學模型中設定的，程序將填充所有的間隙，忽略所有的初始滲透。
No Separation（不分離）:這種接觸方式和綁定類似。它只適用于面。不允許接觸區域的面分離，但是沿著接觸面可以有小的無摩擦滑動。
Frictionless（無摩擦）:這種接觸類型代表單邊接觸，即，如果出現分離則法向壓力為零。只適用于面接觸。因此，根據不同的載荷，模型間可以出現間隙。它是非線性求解，因為在載荷施加過程中接觸面積可能會發生改變。假設摩擦系數為零，因此允許自由滑動。使用這種接觸方式時，需注意模型約束的定義，防止出現欠約束。程序會給裝配體加上弱彈簧，幫助固定模型，以得到合理的解。
Rough（粗糙的）:這種接觸方式和無摩擦類似。但表現為完全的摩擦接觸，即沒有相對滑動。只適用于面接觸。默認情況下，不自動消除間隙。這種情況相當于接觸體間的摩擦系數為無窮大。
Frictional（有摩擦）:這種情況下，在發生相對滑動前，兩接觸面可以通過接觸區域傳遞一定數量的剪應力。有點像膠水。模型在滑動發生前定義一個等效的剪應力，作為接觸壓力的一部分。一旦剪應力超過此值，兩面將發生相對滑動。只適用于面接觸。摩擦系數可以是任意非負值。
以上描述可能有點長，如果難以理解，下面有其他朋友總結的：
Bonded：無相對位移，如同共用節點。
No Separation：法向不分離，切向可以有小位移。
后面三種為非線性接觸。
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