ansys的幾種接觸類(lèi)型
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys的幾種接觸類(lèi)型的實(shí)例教程
不少朋友提到了關(guān)于接觸類(lèi)型的問(wèn)題，對(duì)于如何使用接觸類(lèi)型弄不清楚。為了幫助剛?cè)腴T(mén)的朋友們了解這些接觸類(lèi)型，筆者首先翻譯了ANSYS 關(guān)于接觸類(lèi)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(lèi)型，這些接觸類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(wú)摩擦滑動(dòng)。
（3）frictionless:用于模擬無(wú)摩擦的單邊接觸。所謂單邊接觸，就是說(shuō)，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(kāi)，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(méi)有摩擦力。
（4）rough：與無(wú)摩擦接觸類(lèi)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(wú)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(lái)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(lèi)型類(lèi)似，只是沒(méi)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(lèi)型，取決于你需要解決的問(wèn)題。
展開(kāi) ANSYS Workbench提供了6種接觸類(lèi)型，這些接觸類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(wú)摩擦滑動(dòng)。
（3）frictionless:用于模擬無(wú)摩擦的單邊接觸。所謂單邊接觸，就是說(shuō)，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(kāi)，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(méi)有摩擦力。
（4）rough：與無(wú)摩擦接觸類(lèi)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(wú)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(lái)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(lèi)型類(lèi)似，只是沒(méi)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(lèi)型，取決于你需要解決的問(wèn)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(lèi)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(kāi) Workbench中提供了5種接觸類(lèi)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(lèi)型的描述翻譯出來(lái)，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(lèi)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(wú)摩擦滑動(dòng)。
Frictionless（無(wú)摩擦）:這種接觸類(lèi)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(guò)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(wú)摩擦類(lèi)似。但表現(xiàn)為完全的摩擦接觸，即沒(méi)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(wú)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(guò)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(guò)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(wú)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(kāi) ANSYS WORKBENCH提供了6種接觸類(lèi)型，這些接觸類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(wú)摩擦滑動(dòng)。
（3）frictionless:用于模擬無(wú)摩擦的單邊接觸。所謂單邊接觸，就是說(shuō)，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(kāi)，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(méi)有摩擦力。
（4）rough：與無(wú)摩擦接觸類(lèi)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(wú)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(lái)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(lèi)型類(lèi)似，只是沒(méi)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(lèi)型，取決于你需要解決的問(wèn)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(lèi)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(kāi) 熱傳遞有三種基本類(lèi)型:
傳導(dǎo) - 兩個(gè)良好接觸的物體之間的能量交換或一個(gè)物體內(nèi)由于溫度梯度引起的內(nèi)部能量交換。
對(duì)流 - 在物體和周?chē)橘|(zhì)之間發(fā)生的熱交換。
輻射 - 一個(gè)物體或兩個(gè)物體之間通過(guò)電磁波進(jìn)行的能量交換。
在絕大多數(shù)情況下，我們分析的熱傳導(dǎo)問(wèn)題都帶有對(duì)流和/或輻射邊界條件。
◎傳導(dǎo)的熱流由傳導(dǎo)的傅立葉定律決定：
負(fù)號(hào)表示熱沿梯度的反向流動(dòng)( 熱從熱的部分流向冷的).
◎?qū)α鞯臒崃饔衫鋮s的牛頓準(zhǔn)則得出:
對(duì)流一般作為面邊界條件施加
◎從平面 i 到平面 j 的輻射熱流由施蒂芬-玻斯曼定律得出:
在ANSYS中將輻射按平面現(xiàn)象處理(體都假設(shè)為不透明的)。
展開(kāi) 
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ANSYS Workbench 材料庫(kù)創(chuàng)建的幾種方法總結(jié)
方法一：直接創(chuàng)建材料，導(dǎo)出為xml文件
用戶可以在Engineering Data> Filter Engineering Data頁(yè)卡下，直接創(chuàng)建仿真所需的各個(gè)材料。創(chuàng)建完成后可以利用導(dǎo)出功能將材料導(dǎo)出為.xml文件（File>Export Engineering Data…）。在下次仿真計(jì)算時(shí)再利用導(dǎo)入功能將.xml文件導(dǎo)入即可
我們?cè)趯?shí)際處理工程問(wèn)題或工作中會(huì)需要在ansys經(jīng)典界面和workbench之間進(jìn)行切換，這樣就經(jīng)常會(huì)需要在兩者之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞和轉(zhuǎn)換，這里整理了幾種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)傳遞情況。
第一種情況：將workbench的計(jì)算文件導(dǎo)入到經(jīng)典界面后進(jìn)一步處理
方法一：
要將要將Ansys Workbench的結(jié)果文件保存成Ansys Classic經(jīng)典模式可以讀取的文件，可在求解模塊中Environment
在ANSYS經(jīng)典界面下，是沒(méi)有單位的概念的，簡(jiǎn)言之需要讀者自行定義協(xié)調(diào)的單位制，那么在用外部建模軟件建好模型后，我怎么知道模型的尺度在當(dāng)前ansys軟件中是多少呢
①用check geometry命令，選中模型任意兩點(diǎn)，就可以測(cè)量出長(zhǎng)度，對(duì)此就可以使用scale命令對(duì)模型進(jìn)行縮放來(lái)調(diào)整模型尺度
②在LSPP中使用measure命令，直接量取模型網(wǎng)格任意兩節(jié)點(diǎn)的距離來(lái)判斷
五金沖壓廠常用的金屬材料的類(lèi)型有碳鋼、不銹鋼、銅、鋁及其合金、鎂合金、低鈦合金。這幾類(lèi)金屬材料的變形抗力低，適合于在常溫下進(jìn)行塑性成形加工，換言之就是適合沖壓件的冷沖壓工藝。下面就來(lái)簡(jiǎn)單了解下這幾類(lèi)金屬材料的性能和用途。
（1）碳鋼和不銹鋼沖壓工藝常用于設(shè)備外殼、零件、箱體等，但由于其剛性強(qiáng)，通常采用沖壓油來(lái)改善工藝。
（2）銅鋁及其合金由于具有良好的延展性和良好的導(dǎo)電性，常被用作電子電器元件
細(xì)數(shù)機(jī)器視覺(jué)
光源類(lèi)型
五金沖壓件加工廠加工沖壓件需要沖壓模具，常用的模具類(lèi)型有：?jiǎn)喂ば蚰！?fù)合模、級(jí)進(jìn)模。下面我們來(lái)了解下它們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況是怎樣的
一.先來(lái)說(shuō)下單工序模
在實(shí)際沖壓加工過(guò)程中，單工序模加工出的工件不平整，同軸度、對(duì)稱(chēng)度及位置誤差大；沖壓生產(chǎn)率低，沖床一次行程只能完成一個(gè)工序；機(jī)械化自動(dòng)化的可行性較容易，適合于多工位沖床及自動(dòng)化沖壓加工。單工序模對(duì)沖壓件原材料的條料寬度要求不嚴(yán)
沖壓加工出的金屬?zèng)_壓件存在著多多少少的質(zhì)量缺限，這些質(zhì)量缺限有的缺限是可以修復(fù)的，有的是不可修復(fù)的。尤其是大型板金沖壓件，在加工過(guò)程中更是不可避免的出現(xiàn)各種類(lèi)型的質(zhì)量問(wèn)題。下面沖壓件廠家?guī)Т蠹襾?lái)了解下大型汽車(chē)沖壓件都存在著哪些類(lèi)型的質(zhì)量缺限。
1.外觀缺限
包括：裂紋、縮頸、坑包、變形、麻點(diǎn)、銹蝕、材料缺限、起皺、毛刺、拉、壓痕、劃傷、圓角不順、疊料、及其它；
2.功能尺寸缺限
對(duì)于五金加工廠來(lái)講，五金沖壓模具是非常重要的工件，沒(méi)有它就無(wú)法生產(chǎn)。今天我們了解下五金沖壓加工常用到哪些類(lèi)型的沖壓模具。
不同的五金沖壓零件、不同的沖壓加工工序所使用的模具也不同。但按類(lèi)型常用到的沖壓模具不外乎以下幾種：
1.單工序模；
2.級(jí)進(jìn)模；
3.復(fù)合模。
單工序模顧名思義單工序模就是加工沖壓件某一工序由一套沖壓模具就可以完成；
然而在五金沖壓加工實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中常常采用工序組合方式來(lái)設(shè)計(jì)模具
1接觸類(lèi)型
在ANSYS中有六種接觸類(lèi)型，分別如下：
（1）Bonded:接觸面間無(wú)切向滑移或法向分離
（2）No Separation:接觸面間無(wú)法向分離，但有切向無(wú)摩擦滑動(dòng)
（3）Frictionless:無(wú)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(wú)限大
（5）Frictional:有摩擦的接觸
來(lái)源：CFD讀書(shū)筆記
主要來(lái)講一講Mesh中典型的幾種網(wǎng)格劃分方法。
1 四面體網(wǎng)格
在三維網(wǎng)格中，相對(duì)而言四面體網(wǎng)格劃分是最簡(jiǎn)單的。在workbench中，四面體網(wǎng)格的生成主要基于兩種方法：RGRID算法和ICEM CFD tetra算法，具體如下：
1.基于
