ansys中接觸區域設置的案例
ANSA中旋轉區域的網格處理及fluent中interface設置
在CFD計算中，經常會用到計算區域中存在旋轉區域，比如泵、風機的葉片在旋轉，fluent里面提供了多重旋轉坐標、混合平面，滑移網格來實現計算區域的旋轉，區別是多重參考系和滑移網格計算的是一個穩態的充分發展的流動，滑移網格計算的是一非穩態的流動。使用這些方法在計算中往往需要將計算區域的網格單獨提出來進行處理，并且與其他區域的網格進行合并（merge）處理，在數據交接面上設置一對interface（混合平面法不需要設置interface，將上區域的出數據做一平均賦給下一區域的入口），所以對于復雜網格的處理難度就比較大。本文著重說一下，利用ansa軟件如何處理網格的merge以及怎樣利用fluent中的MRF來進行設置的。
以一簡單的二維模型來說明，幾何模型示意圖如下：
圖 1幾何模型示意圖
如圖所示，外面是一個正方形，邊長為10cm,里面有陰影的正方形為旋轉區域，其速度為300轉每分鐘，小正方里面充滿了水，外邊界邊外面大正方形初始為空氣，外邊界都是無滑移壁面。
1、網格處理
為了方便將大正方形命名為zone1,旋轉區域的小正方形，命名為zone2。打開ANSA，選擇CFD模塊。建立zone1、zone2。
展開 ANSYS HFSS | ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域（三）
本視頻介紹了時域反射法（TDR）分析，并比較了三種求解方法的結果：使用HFSS區域的SIwave仿真、不使用HFSS區域的SIwave仿真、以及對包含目標信號網絡的部分電路板進行單獨的HFSS仿真。在ANSYS Electronics Desktop中為每次分析創建電路圖。比較每種求解方法的TDR結果，以研究阻抗響應，并了解結構中的哪些部分需要采用不同的求解方法。結果顯示，使用HFSS區域的SIwave仿真可在電路板的連接器引出線區域提供3D精度。
在本視頻中，分析中的PCB使用遵守了國際創作共享署名授權協議4.0（Creative Commons ShareAlike Attribution 4.0 International）(CC BY 4.0)。
來源于：ANSYS官網
展開 ANSYS HFSS | ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域（一）
視頻介紹
本視頻演示了如何在ANSYS SIwave中輕松定義HFSS區域。這種混合求解方法使您能夠獲得印刷電路板關鍵網絡的S參數的3D全波精度。為演示此功能，設計人員在ANSYS SIwave中使用了60cm長、42cm寬，具有20層金屬的大塊PCB。在PCB上找到高速差分對，并且繪制出了區域范圍。在SIwave中可自動執行其他操作；同時在使用和不使用HFSS區域的情況下分別對電路板進行仿真。視頻還探討了在電氣CAD（ECAD）設計中最適合采用這種混合求解器技術的典型3D區域結構。
來源于：ANSYS官網
展開 ANSYS HFSS | ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域（二）
本視頻中，設計人員在ANSYS SIwave中使用和不使用HFSS區域的情況下分別求解印刷電路板，并對比了差分對的S參數結果。您還會看到HFSS區域對仿真時間和存儲器峰值使用量的影響。另外，視頻中還探討了包含ANSYS HFSS目標差分對的電路板Cutout的求解結果。在本視頻中，通過仿真結果和其他指標介紹了在ANSYS SIwave中如何使用HFSS 3D區域提高關鍵信號網絡的S參數精度，并且只占用較少的計算資源。
來源：ANSYS官網
展開 
【ANSYS HFSS課程小視頻】ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域 - 第
ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域 - 第二部分
視頻簡介：
本視頻中，設計人員在ANSYS SIwave中使用和不使用HFSS區域的情況下分別求解印刷電路板，并對比了差分對的S參數結果。您還會看到HFSS區域對仿真時間和存儲器峰值使用量的影響。另外，視頻中還探討了包含ANSYS HFSS目標差分對的電路板Cutout的求解結果。在本視頻中，通過仿真結果和其他指標介紹了在ANSYS SIwave中如何使用HFSS 3D區域提高關鍵信號網絡的S參數精度，并且只占用較少的計算資源。
往期回顧
【ANSYS HFSS課程小視頻】ANSYS Electronics Desktop環境
【ANSYS HFSS課程小視頻】ANSYS SIwave：在SIwave中定義HFSS區域 - 第一部分
展開 ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設置用法概述
ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設置用法概述
付穌昇
引文：本文寫作目的對ANSYS Workbench平臺Mechanical涉及模塊接觸設置選項進行整理和編寫，以ANSYS官方幫助和教程對于非線性接觸問題的內容為基準（特此聲明），同時借鑒《ANSYS Workbench17.0數值模擬與實例精解》一書相關文字和配圖，以希望對初學者起到一定的引領作用。
一、接觸的基本概念
兩個分離的表面接觸并相互剪切時，就稱它們處于接觸狀態。處于接觸狀態的表面具有如下特點：
(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。
接觸的上述特點使接觸表面之間可以自由地分開并遠離。接觸是強非線性的，隨著接觸狀態的改變，接觸表面的法向和切向剛度都有顯著的變化。對于大的剛度突變，收斂問題的挑戰性較大，另外接觸區域的不確定性、摩擦、以及部件接觸外不再有其他約束，都導致接觸問題的復雜化。
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。
其中剛性體不計算應力等。
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滑動。
不分離No Separation：與綁定類似，法向不分離，允許接觸面發生小量無摩擦滑動。
無摩擦Frictionless：不穿透，表面之間自由滑動，分離不受阻礙。
摩擦Frictional：滑動阻力與摩擦系數成正比，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如表1所示。
展開 Ansys_過盈配合接觸設置
Ansys_過盈配合接觸設置
過盈配合在機械產品的裝配中使用相當普遍,譬如軸與軸承,軸與軸瓦,汽車的制動盤等,都是通過一定的過盈量來使兩個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。在有限元分析中設定了接觸，從本質上來講就是對相互接觸的兩個部件施加了某種約束，不同的接觸算法對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中是通過設置contact 單元的KEOPT(2)選項來實現的。在ANSYS中目前主要有5種接觸約束算法
Ansys_過盈配合接觸設置.pdf
展開 關于lsdyna中接觸設置的一些推薦
摩擦接觸
推薦使用surface to surface ， node to surface對主從面的剛度尺寸有要求，并且只會檢查從面是否穿透主面。
Options:Automatic
AutomaticOptions:Smooth（隱式推薦使用Mortar）
SSID:自己設置
MSID：自己設置
FS:靜摩擦
FD：動摩擦
VDC：臨界粘性阻尼。金屬推薦20，軟材料可以適當大一些，推薦40 。(隱式不用設置)
AdditionalCards=ABCDE
SOFT:推薦1
IGNORE：推薦1，允許初始穿透
其余設置默認
綁定接觸
Options:tie
OffsetOptions:offset 薄殼 推薦
constrained offset 實體和厚殼推薦
帶失效的綁定接觸
Options:Automatic
AutomaticOptions:Tiebreak(帶失效自動接觸)
根據OPTION的選擇不同可設置不同的失效應力，法向或者切向。
展開 Ls_Dyna中接觸控制卡片設置
【ENMASS】對接觸過程中銷蝕掉的節點的質量的處理。該選項影響所有當周圍單元失效而自動移除相應節點的接觸類型。通常，銷蝕掉的節點的移除會使計算更穩定，但是質量的減少會導致錯誤的結果。
EQ.0：從計算中移除銷蝕的節點。（默認）
EQ.1：保留體單元銷蝕的節點并在接觸中繼續起作用。
EQ.2：保留體單元和殼單元銷蝕的節點并在接觸中繼續起作用。
【USRSTR】每個接觸面分配的存儲空間，針對用戶提供的接觸控制子程序。
【USRFRC】每個接觸面分配的存儲空間，針對用戶提供的接觸摩擦子程序。
【NSBCS】接觸搜尋的循環數（使用三維 Bucket 分類搜索），推薦使用默認項。
【INTERM】間歇搜尋主面和從面接觸次數。
【XPENE】接觸面穿透檢查最大乘數，默認 4.0。
【SSTHK】在單面接觸中是否使用真實殼單元厚度，默認 0,不使用真實厚度。
【ECDT】時間步長內忽略腐蝕接觸。
展開 ABAQUS中接觸設置小問題總結
對于小滑移的接觸時，ABAQUS/STANDARD在分析的開始就確定了從面節點和主面的哪一部分發生接觸，在整個分析過程中這種接觸關系不會再發生變化。因此，小滑移的計算代價小于有限滑移。推薦在滑移量較小時使用。
用ANSA設置ABAQUS中的過盈接觸
1.問題描述
軸徑大于孔徑的機械配合，稱為過盈配合，配合表面之間的機械接觸，稱為過盈接觸。ANSA作為一款功能強大的前處理軟件，為ABAQUS高度非線性的過盈接觸提供了全面的支持。
2.ANSA中設置ABAQUS過盈接觸示例
過盈接觸屬于緊配合的一種，在工程中應用相對廣泛。在孔與軸，鍵槽與鍵等結構之間，都可能使用了過盈接觸。ABAQUS具有三種定義過盈接觸的方式，ANSA均提供了對應的支持。本文以上圖中的兩個環形結構為例，簡要介紹使用ANSA為ABAQUS設置過盈接觸的方法。
（1） 幾何過盈
在初始的裝配過程中，使結構出現適當的干涉（即過盈量），然后為過盈接觸的兩個面定義一般的接觸關系即可。
（2） 關鍵詞CLEARANCE
模型網格劃分完成后，打開ABAQUS DECK面板，在AUXILIARIES菜單下選擇CONTACT打開CONTACT菜單，單擊右鍵或直接在菜單底部選擇New->CONTACT，創建新的接觸對。
打開接觸對定義窗口，選擇接觸的主、從面ID，以及接觸屬性ID。可以在ANSA相應的輸入域中鍵入“?“，以打開相應輸入項的編輯定義窗口，對相應的項進行創建、編輯或確認。
這種方式只適用于小滑移這種點的相對滑動方式。在接觸類型下選擇點-面接觸或面-面接觸的接觸類型，相應的設置方法與一般接觸設置相同。此外，需要將接觸容差打開，并對其設定恰當的值。考慮到過盈接觸的特性，接觸容差值應為小于零的負值。
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#批量cohesive通用接觸中--兩種等效的設置方式
<p>通用接觸的設置往往有兩種方式，直接建立all with self和選擇selected surface pair，</p><p>下面給出這兩種設置方法的等效設置，</p><p>結果完全一致</p><p>小球批量插入了cohesive單元模擬小球沖擊基體的開裂</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201810/966e3f63e62f47c89dc70d47e551508d.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201810/966e3f63e62f47c89dc70d47e551508d.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201810/966e3f63e62f47c89dc70d47e551508d.jpg?
展開 Abaqus顯式分析SPH方法中的內部侵蝕接觸設置(附inp文件與2020版本cae文件) ￥9.9
<p>Abaqus官方幫助文檔中關于sph粒子的接觸設置并不十分明確，只提到了會在將網格轉化為sph粒子時生成一個內部的surface集合進而定義接觸。而直接定義通用接觸的默認設置，即All* with self，則sph粒子僅能與實體單元外表面的一層接觸，表面侵蝕后，內部單元不再與sph粒子接觸。如圖所示：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png" style="text-align: center" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png" style="" width="400" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png?
展開 基于Adams的行星錐齒輪減速器動力學分析 附ADAMS中contact接觸力設置下載
圖6 結果曲線
下載地址：ADAMS中contact接觸力設置
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。
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