ansys接觸類型設(shè)置的案例
ANSYS接觸類型及用法簡(jiǎn)介
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(dòng)
（3）Frictionless:無摩擦的單邊接觸
（4）Rough:粗糙。兩物體間只發(fā)生靜摩擦，不會(huì)發(fā)生切向的滑移，即摩擦系數(shù)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(dòng)，用戶需定義摩擦系數(shù)。
（6）Forced Frictional Sliding:只適用于剛體動(dòng)力學(xué)。與Frictional類型類似，只是沒有靜摩擦階段。 程序會(huì)在每個(gè)接觸點(diǎn)上施加一個(gè)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(duì)滑動(dòng)，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(dòng)，則用No Separation
（3）法線方向可以分開，切線方向無相對(duì)滑動(dòng)，則用Rough
（4）法線方向可以分開，切線方向有相對(duì)滑動(dòng)，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(duì)滑動(dòng)，存在摩擦力，則是Frictional
展開 ANSYS Workbench中的接觸類型
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(qū)別，下面根據(jù)幫助里的說明解釋如下：
Bonded（綁定）:這是Workbench中關(guān)于接觸的默認(rèn)設(shè)置。如果接觸區(qū)域被設(shè)置為綁定，不允許面或線間有相對(duì)滑動(dòng)或分離，可以將此區(qū)域看做被連接在一起，類似于共結(jié)點(diǎn)。因?yàn)?em>接觸長(zhǎng)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(shù)學(xué)模型中設(shè)定的，程序?qū)⑻畛渌械拈g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(qū)域的面分離，但是沿著接觸面可以有小的無摩擦滑動(dòng)。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(xiàn)分離則法向壓力為零。只適用于面接觸。因此，根據(jù)不同的載荷，模型間可以出現(xiàn)間隙。它是非線性求解，因?yàn)樵谳d荷施加過程中接觸面積可能會(huì)發(fā)生改變。假設(shè)摩擦系數(shù)為零，因此允許自由滑動(dòng)。使用這種接觸方式時(shí)，需注意模型約束的定義，防止出現(xiàn)欠約束。法向可分離，但不滲透，切向自由滑動(dòng)。程序會(huì)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(xiàn)為完全的摩擦接觸，即沒有相對(duì)滑動(dòng)，法向可分離，不滲透，切向不滑動(dòng)。只適用于面接觸。默認(rèn)情況下，不自動(dòng)消除間隙。這種情況相當(dāng)于接觸體間的摩擦系數(shù)為無窮大。
Frictional（有摩擦）:這種情況下，在發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前，兩接觸面可以通過接觸區(qū)域傳遞一定數(shù)量的剪應(yīng)力。有點(diǎn)像膠水。法向可分離，但不滲透，切向滑動(dòng)，有摩擦力。模型在滑動(dòng)發(fā)生前定義一個(gè)等效的剪應(yīng)力，作為接觸壓力的一部分。一旦剪應(yīng)力超過此值，兩面將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。只適用于面接觸。摩擦系數(shù)可以是任意非負(fù)值。
展開 ANSYS WORKBENCH提供的六種接觸類型
不少朋友提到了關(guān)于接觸類型的問題，對(duì)于如何使用接觸類型弄不清楚。為了幫助剛?cè)腴T的朋友們了解這些接觸類型，筆者首先翻譯了ANSYS 關(guān)于接觸類型的幫助，然后對(duì)之進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。
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(duì)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(duì)滑動(dòng)或者法向的相對(duì)分離。這是缺省的接觸類型，適用于所有的接觸區(qū)域（實(shí)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(fā)生法向的相對(duì)分離，但是允許發(fā)生少量的切向無摩擦滑動(dòng)。
（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(gè)物體之間出現(xiàn)了分離，則法向力就為零。因此當(dāng)外力發(fā)生改變時(shí)，接觸面之間可能會(huì)分開，也可能會(huì)閉合。這種情況下假設(shè)摩擦系數(shù)為零，即當(dāng)發(fā)生切向相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，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(gè)物體之間只是發(fā)生靜摩擦，而不會(huì)發(fā)生切向的滑移，從而不會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦。它相當(dāng)于在兩個(gè)物體之間施加了無限大的摩擦系數(shù)。
（5）frictional:有摩擦的接觸。這是最實(shí)際的情況，兩個(gè)接觸面之間既可以法向分離，也可以切向滑動(dòng)。當(dāng)切向外力大于最大靜摩擦力后，發(fā)生切向滑動(dòng)。一旦發(fā)生切向滑動(dòng)后，會(huì)在接粗面之間出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力，該滑動(dòng)摩擦力要根據(jù)正壓力和摩擦系數(shù)來計(jì)算。此時(shí)需要用戶輸入摩擦系數(shù)。
（6）forced frictional sliding:該選項(xiàng)只對(duì)剛體動(dòng)力學(xué)適用。它與frictional類型類似，只是沒有靜摩擦階段。此時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在每個(gè)接觸點(diǎn)上施加一個(gè)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 ANSYS Workbench六種接觸類型解析
ANSYS Workbench提供了6種接觸類型，這些接觸類型大多只對(duì)面接觸適用。
（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(duì)滑動(dòng)或者法向的相對(duì)分離。這是缺省的接觸類型，適用于所有的接觸區(qū)域（實(shí)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(fā)生法向的相對(duì)分離，但是允許發(fā)生少量的切向無摩擦滑動(dòng)。
（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(gè)物體之間出現(xiàn)了分離，則法向力就為零。因此當(dāng)外力發(fā)生改變時(shí)，接觸面之間可能會(huì)分開，也可能會(huì)閉合。這種情況下假設(shè)摩擦系數(shù)為零，即當(dāng)發(fā)生切向相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，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(gè)物體之間只是發(fā)生靜摩擦，而不會(huì)發(fā)生切向的滑移，從而不會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦。它相當(dāng)于在兩個(gè)物體之間施加了無限大的摩擦系數(shù)。
（5）frictional:有摩擦的接觸。這是最實(shí)際的情況，兩個(gè)接觸面之間既可以法向分離，也可以切向滑動(dòng)。當(dāng)切向外力大于最大靜摩擦力后，發(fā)生切向滑動(dòng)。一旦發(fā)生切向滑動(dòng)后，會(huì)在接粗面之間出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力，該滑動(dòng)摩擦力要根據(jù)正壓力和摩擦系數(shù)來計(jì)算。此時(shí)需要用戶輸入摩擦系數(shù)。
（6）forced frictional sliding:該選項(xiàng)只對(duì)剛體動(dòng)力學(xué)適用。它與frictional類型類似，只是沒有靜摩擦階段。此時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在每個(gè)接觸點(diǎn)上施加一個(gè)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：
如果（1）需要模擬兩個(gè)物體之間輕微的分離（2）要獲得接接觸面附近的應(yīng)力，那么可以考慮下列三種接觸類型：frictionless,rough和frictional.它們可以模擬間隙，并能更精確的建模真實(shí)的接觸區(qū)域。
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ANSYS Workbench五種接觸類型淺析
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(qū)別，下面將幫助中關(guān)于這幾個(gè)接觸類型的描述翻譯出來，供參考:
Bonded（綁定）:這是AWE中關(guān)于接觸的默認(rèn)設(shè)置。如果接觸區(qū)域被設(shè)置為綁定，不允許面或線間有相對(duì)滑動(dòng)或分離?？梢詫⒋藚^(qū)域看做被連接在一起。因?yàn)?em>接觸長(zhǎng)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(shù)學(xué)模型中設(shè)定的，程序?qū)⑻畛渌械拈g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(qū)域的面分離，但是沿著接觸面可以有小的無摩擦滑動(dòng)。
Frictionless（無摩擦）:這種接觸類型代表單邊接觸，即，如果出現(xiàn)分離則法向壓力為零。只適用于面接觸。因此，根據(jù)不同的載荷，模型間可以出現(xiàn)間隙。它是非線性求解，因?yàn)樵谳d荷施加過程中接觸面積可能會(huì)發(fā)生改變。假設(shè)摩擦系數(shù)為零，因此允許自由滑動(dòng)。使用這種接觸方式時(shí)，需注意模型約束的定義，防止出現(xiàn)欠約束。程序會(huì)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(xiàn)為完全的摩擦接觸，即沒有相對(duì)滑動(dòng)。只適用于面接觸。默認(rèn)情況下，不自動(dòng)消除間隙。這種情況相當(dāng)于接觸體間的摩擦系數(shù)為無窮大。
Frictional（有摩擦）:這種情況下，在發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前，兩接觸面可以通過接觸區(qū)域傳遞一定數(shù)量的剪應(yīng)力。有點(diǎn)像膠水。模型在滑動(dòng)發(fā)生前定義一個(gè)等效的剪應(yīng)力，作為接觸壓力的一部分。一旦剪應(yīng)力超過此值，兩面將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。只適用于面接觸。摩擦系數(shù)可以是任意非負(fù)值。
以上描述可能有點(diǎn)長(zhǎng)，如果難以理解，下面有其他朋友總結(jié)的：
Bonded：無相對(duì)位移，如同共用節(jié)點(diǎn)。
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。
展開 ANSYS Workbench中的接觸類型【轉(zhuǎn)】
ANSYS Workbench中的接觸類型
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(qū)別，下面根據(jù)幫助里的說明解釋如下：
Bonded（綁定）:這是Workbench中關(guān)于接觸的默認(rèn)設(shè)置。如果接觸區(qū)域被設(shè)置為綁定，不允許面或線間有相對(duì)滑動(dòng)或分離，可以將此區(qū)域看做被連接在一起，類似于共結(jié)點(diǎn)。因?yàn)?em>接觸長(zhǎng)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(shù)學(xué)模型中設(shè)定的，程序?qū)⑻畛渌械拈g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(qū)域的面分離，但是沿著接觸面可以有小的無摩擦滑動(dòng)。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(xiàn)分離則法向壓力為零。只適用于面接觸。因此，根據(jù)不同的載荷，模型間可以出現(xiàn)間隙。它是非線性求解，因?yàn)樵谳d荷施加過程中接觸面積可能會(huì)發(fā)生改變。假設(shè)摩擦系數(shù)為零，因此允許自由滑動(dòng)。使用這種接觸方式時(shí)，需注意模型約束的定義，防止出現(xiàn)欠約束。法向可分離，但不滲透，切向自由滑動(dòng)。程序會(huì)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(xiàn)為完全的摩擦接觸，即沒有相對(duì)滑動(dòng)，法向可分離，不滲透，切向不滑動(dòng)。只適用于面接觸。默認(rèn)情況下，不自動(dòng)消除間隙。這種情況相當(dāng)于接觸體間的摩擦系數(shù)為無窮大。
Frictional（有摩擦）:這種情況下，在發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前，兩接觸面可以通過接觸區(qū)域傳遞一定數(shù)量的剪應(yīng)力。有點(diǎn)像膠水。法向可分離，但不滲透，切向滑動(dòng)，有摩擦力。模型在滑動(dòng)發(fā)生前定義一個(gè)等效的剪應(yīng)力，作為接觸壓力的一部分。一旦剪應(yīng)力超過此值，兩面將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。
展開 關(guān)于ANSYS workbench六種接觸類型解釋與選用。
ANSYS WORKBENCH提供了6種接觸類型，這些接觸類型大多只對(duì)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(duì)滑動(dòng)或者法向的相對(duì)分離。這是缺省的接觸類型，適用于所有的接觸區(qū)域（實(shí)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(fā)生法向的相對(duì)分離，但是允許發(fā)生少量的切向無摩擦滑動(dòng)。
（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(gè)物體之間出現(xiàn)了分離，則法向力就為零。因此當(dāng)外力發(fā)生改變時(shí)，接觸面之間可能會(huì)分開，也可能會(huì)閉合。這種情況下假設(shè)摩擦系數(shù)為零，即當(dāng)發(fā)生切向相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，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(gè)物體之間只是發(fā)生靜摩擦，而不會(huì)發(fā)生切向的滑移，從而不會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦。它相當(dāng)于在兩個(gè)物體之間施加了無限大的摩擦系數(shù)。
（5）frictional:有摩擦的接觸。這是最實(shí)際的情況，兩個(gè)接觸面之間既可以法向分離，也可以切向滑動(dòng)。當(dāng)切向外力大于最大靜摩擦力后，發(fā)生切向滑動(dòng)。一旦發(fā)生切向滑動(dòng)后，會(huì)在接粗面之間出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力，該滑動(dòng)摩擦力要根據(jù)正壓力和摩擦系數(shù)來計(jì)算。此時(shí)需要用戶輸入摩擦系數(shù)。
（6）forced frictional sliding:該選項(xiàng)只對(duì)剛體動(dòng)力學(xué)適用。它與frictional類型類似，只是沒有靜摩擦階段。此時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在每個(gè)接觸點(diǎn)上施加一個(gè)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。如果（1）需要模擬兩個(gè)物體之間輕微的分離（2）要獲得接接觸面附近的應(yīng)力，那么可以考慮下列三種接觸類型：frictionless,rough和frictional.它們可以模擬間隙，并能更精確的建模真實(shí)的接觸區(qū)域。
展開 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(duì)ANSYS Workbench平臺(tái)Mechanical涉及模塊接觸設(shè)置選項(xiàng)進(jìn)行整理和編寫，以ANSYS官方幫助和教程對(duì)于非線性接觸問題的內(nèi)容為基準(zhǔn)（特此聲明），同時(shí)借鑒《ANSYS Workbench17.0數(shù)值模擬與實(shí)例精解》一書相關(guān)文字和配圖，以希望對(duì)初學(xué)者起到一定的引領(lǐng)作用。
一、接觸的基本概念
兩個(gè)分離的表面接觸并相互剪切時(shí)，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(diǎn)：
(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(diǎn)使接觸表面之間可以自由地分開并遠(yuǎn)離。接觸是強(qiáng)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(duì)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(dǎo)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(jì)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(dòng)。
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(dòng)。
無摩擦Frictionless：不穿透，表面之間自由滑動(dòng)，分離不受阻礙。
摩擦Frictional：滑動(dòng)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(jī)械產(chǎn)品的裝配中使用相當(dāng)普遍,譬如軸與軸承,軸與軸瓦,汽車的制動(dòng)盤等,都是通過一定的過盈量來使兩個(gè)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(duì)相互接觸的兩個(gè)部件施加了某種約束，不同的接觸算法對(duì)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(xiàng)來實(shí)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
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