ansys 柔性接觸的案例
設計仿真 | Adams接觸定義指南（五）：柔性體接觸及技巧
柔性接觸方程是基于線性柔性體的模態求解的方式進行建立的。柔性體的實時節點位置是通過模態疊加的方式進行計算。接觸計算中，柔性體的三角形網格被視為小的面幾何。柔性體接觸位置的計算與剛性體接觸位置的計算方法一樣，均使用同樣的技術，參考接觸指南（一）。柔性體的接觸應用IMPACT方法計算接觸力，罰函數的方法不再支持柔性體的接觸定義。本文主要針對柔性體的接觸理論、接觸計算的方法以及接觸參數的設置進行闡述。
01 柔性體接觸的理論
柔性體接觸理論主要把包括如下幾個方面：
02 柔性體接觸計算的原理
不管是剛體、柔性體、2D或者3D單元，接觸力的計算均需要滲透深度作為接觸函數的輸入，從而得到接觸過程中的接觸力。
接觸類型為柔性體與柔性體的接觸類型時，幾何通過每個物體的曲面節點的網格定義。而有限元網格的節點被分組成三角形。當柔性體接觸時，將會形成一個相交的空間區域。只有該相交區域內的節點，會產生接觸的作用力。而總的接觸力會分布到各個節點上，節點的接觸力的大小與各個節點的滲透深度成正比關系。
當相交空間的區域內I柔性體與J柔性體各自節點的數量不一樣時，這種情況并不會影響接觸力的計算。因為柔性體的相關接觸關系，需要保證整個接觸區域的接觸力合力大小相等方向相反。而節點數量不一致，并不違反上述的要求。
03 柔性體接觸的限制
01
柔性體的接觸定義是基于線性理論，對于大變形的接觸，結果精度相比實際會有一定的出入；
02
柔性體接觸定義類似于使用接觸函數，而接觸函數是一個非線性彈簧阻尼器。
展開 Adams中的柔性體接觸
Flex Body Contact in ADAMS
摘要
描述了采用C++求解器計算柔性體接觸的方法。Fortran 求解器不支持柔性接觸。3D柔性接觸在MD R3這個版本中首次引進。這個版本僅支持使用solid單元的柔性體接觸。MD R4版本將會支持使用shell單元的2D及3D柔性接觸。
1 介紹
柔性體的接觸公式是以柔性體是模態文件為基礎的。基于此，通過模態疊加可以計算出仿真過程中的節點位置。探測接觸區域的方法與剛性接觸一樣。MNF文件中的三角單元被用作是幾何面。IMPACT方法用來計算接觸力，然后映射到柔性體的模態空間，模態應力恢復技術可以用來顯示柔性體表面的應力結果。
2 接觸運動學
在所有的接觸中（剛性或者柔性，2D或者3D），都需要測量幾何之間的嵌入深度，將這個輸入給IMPACT函數，然后輸出力。柔性接觸不支持POISSON方法。
在柔柔接觸中，幾何是由表面節點定義的。柔性體表面嵌合為三角形，這樣能夠使用Adams中的Rapid Geometry Engine。三角形單元的頂點就是FE 網格的節點。當柔性體發生接觸，將會有交叉的體積（可能會有多個，每個單獨的體積被稱為incident）。有力作用的節點就是交叉體積表面的節點。交叉體積之外的節點是沒有力作用的。剛柔接觸更簡單，因為剛體上不需要節點。
交叉體積的每個節點都進行嵌入深度的計算，并不是認為所有節點的深度都是相同的。在一個特定的交叉幾何中，作用在節點上的接觸法向力的方向都是相同的。這樣假設是因為大多數情況確實是相同的，對于不是相同的情況，也沒有去計算每個節點的法向方向。由于接觸面上節點的速度比較容易計算，每個節點可能有獨自的接觸摩擦力。
柔性體接觸（剛體接觸也是）不允許自接觸。Adams中的柔性體是基于線性疊加假設，通常不會有那么大的變形。
展開 基于柔性梁的受電弓/接觸網動力學分析
1
弓網仿真概述
弓網仿真的必要性
為保證弓網間的穩定受流，受電弓的弓頭滑板和接觸網的接觸壓力要保證在一定范圍內。對于弓網系統來說，接觸力的變化幅度越小越好，受流就越穩定，動態性能就約好。當接觸壓力過小和接觸電阻大時，弓網接觸部分將產生大量的能耗和電熱，嚴重時甚至造成離線；當接觸壓力過大時，接觸線抬升量增大，會使接觸線局部彎曲，引起疲勞損傷。
弓網動力學的主要任務就是抑制弓網間有害振動，確保受電弓的平穩受流，為列車告訴運行條件下弓網的結構選型和參數優化提供理論指導。
當前仿真現狀
目前進行弓網動力學仿真，主要是使用Simpack和有限元軟件剛柔耦合分析方法，例如，馬果壘等工程師借助有限元軟件和Simpack建立弓網剛柔耦合仿真平臺，對受電弓參數進行了深入分析；王華偉利用CAD軟件和有限元軟件建立受電弓和接觸網的實體模型，導入到Simpack中，建立受電弓和接觸網的動力學仿真模型，分析了受電弓的基本動力學特性。
但是，這種建模仿真存在以下問題：
（1）使用有限元軟件生成柔性體在Simpack軟件中只能考慮其線性模態性能，無法準確模擬接觸網高壓線的非線性性能；
（2）在多體軟件中，對有限元生成的柔性體進行接觸仿真，仿真速度比較慢；
（3）生成的柔性體無法在Simpack中直接編輯，必須返回到有限元軟件中編輯后并重新生成。
展開 LMS Virtual.Lab Motion_視頻教程46之如何建立柔性體接觸
好久沒有帶來新的教程了，今天給大家介紹一下如何建立柔性體之間的接觸。
首先是剛體模型：
對模型進行柔性化：
插入FE Patch for Flex Contact：
最后結果圖：
這方面資料在百度網盤有一些，針對這個例子我又做了一個詳細的教程。
教程內包括文字教程、基礎模型，已完成的模型以及視頻教程，在百度網盤-->Motion問題答疑-->Flex_Flex_Contact.rar。下載地址：http://pan.baidu.com/s/1FsGTh
更多下載資料請關注百度網盤LMS_VL_Motion，Moiton交流群：324201728
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ANSYS官方直播 | 新一代強大的柔性多體動力學仿真解決方案——ANSYS Motion
對于系統中的柔性體利用節點法或模態法，得到該柔性體的變形、應力以及應變等數據。
動力學分析通常用于求解非線性動力學問題，涉及動態工況中產生的材料非線性效應、幾何結構非線性效應或邊界條件中的變化，例如接觸和可變外部載荷。運動方程中考慮了慣性力、阻尼、彈簧和約束力，運用了隱式積分方法。
ANSYS Motion 是全新一代的多體動力學仿真軟件。其優秀的求解器可以顯著提升大規模自由度系統的仿真速度，且在SMP并行環境下，求解速度會進一步提升。隱式算法保證了仿真結果的穩定和精度。緊密集成多體和結構仿真求解器，可以同時求解剛體、柔性體、力實體和連接副的控制方程。專門為剛性體和柔性體混合系統定制的稀疏矩陣求解器已得到驗證，可以更好地處理大規模自由度系統仿真分析。
ANSYS Motion通過腳本、FMI可以與其他軟件集成交互，并提供了專門的Matlab接口。在機械系統的運動學分析、車輛動力學、大變形結構分析、高速大旋轉系統、3D接觸系統、以及多體運動、結構變形、動力學耐久性分析等應用場景下，ANSYS Motion 都能夠提供卓越的解決方案。
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ADAMS剛柔耦合仿真前置—ANSYS WB轉換生成柔性體（.mnf文件） ￥10
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</div><p class="ql-align-center"><br></p><p>選擇相關面/線/點作為參考物進行設置；</p><p>以下是關鍵注意點：</p><ol><li>設置SPC點（遠程點）的目的：由于在ADAMS中導入的柔性體與剛體零件無法使用固定副或轉動副連接，不存在可供選擇的標記點，因此需要在生成柔性體時人工設置連接副的標記點。</li><li>在ADAMS中導入柔性體后，若轉換為柔性體之前該零件與其他零件存在連接或接觸關鍵，則需要重新設置與其他零件的連接和接觸關系。</li><li>網格數量和柔性體個數會嚴重影響ADAMS的計算速度，注意保證計算效率。</li></ol><p><br></p>
展開 ansys和ADAMS柔性體轉化問題的詳細步驟
詳細步驟如下：
從建立有限元模型后說起，進行了網格劃分以后的步驟：
1.添加mass21質量單元preprocessor－>element type->add/edit/delete
選擇add，添加mass21質量單元；
2.編輯mass21質量單元preprocessor－>real constant->add/edit/delete在對話框中填寫屬性，一般要很小的數值，如1e-5等
3.創建keypoints，preprocessor－>modeling->create->keypoints->in active Cs;此處注意，創建的keypoints的編號不能與模型單元的節點好重合，否則會引起原來的模型變形
4.選擇mass21單元對3中建立的keypoints進行網格劃分，建立起interface nodes；
5.建立剛性區域（在ADAMS作為和外界連接的不變形區域，必不可少的），preprocessor－>coupling/ceqn->rigid region,選擇interface nodes附近的區域，由于連接點的數目必須大于或等于2，所以剛性區域至少兩個
6.執行solution->ADAMS connection->Export to ADAMS命令，要選擇的節點為5中建立剛性區域的節點
注意：1.材料屬性是必不可少的
2.從ansys命令窗口輸入/units,<name>
其中<name>-----SI.CGS.BFT和BIN四種單位中的一種，如果不是其中一種，則輸入下面命令
/units，<L>,<M>,<T>,,,,<F>
L,M,T,F為用戶單位和國際單位制（SI）之間的轉換系數
如所用單位是mm
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基于Tribo-X inside Ansys剛柔性滑動軸承分析實例
以上是作者基于Tribo-Xinside Ansys的剛性及柔性滑動軸承分析實例進行介紹，后續文章還將結合具體應用方向的示例進行介紹。歡迎感興趣的朋友持續關注。
ANSYS接觸分析之三_ 接觸力的讀取
問題描述：在ANSYS中可以得到接觸面的法向接觸壓力，但是如何得到接觸力呢？
解決：使用Element Table功能
時間：2007-6-4
作者：linuaries
Email：linuaries@hotmail.com
附件里面是兩個例子的對比，ContactForce_without_Curve為平面接觸，ContactForce_with_Curve為凹面接觸。
兩個例子都是底面Fixed,在TOP面施加1MPa的壓力。最后計算出來的結果在接觸面上的接觸力約為10，000N，可以認為反映了計算結果。
但是這里面有一些疑問，為什么讀取NIMS，58，59，60，61即實際接觸面積時得到的接觸力反而小？是否ANSYS自動對單元計算結果進行投影？
PS：C_Force為單元接觸法向壓力*單元實際接觸面積的總和
E_Force為單元接觸法向壓力*單元幾何面積的總和
本分析對需要使用實體代替梁分析接觸分析時，可初步解決如何提取軸力的問題。歡迎大家就此問題繼續探討下去。
幾何模型
[url=]
有限元模型
[url=]
Von Mises應力云圖
[url=]
接觸力結果
[url=]
ContactForce_Inputfiles.rar
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基于ANSYS APDL/GUI/Workbench全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真
繼創作《ABAQUS-Simpack車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學20講》（圖1）獲得6327播放量后，小編“兮楓如秋”與“南有喬木，不可休思”再次合作，創作《基于ANSYS APDL/GUI/Workbench全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真》，本課程旨在擴展、優化、深入探討列車-線路耦合動力仿真實現技術在，為更多從事相關專業人員提供優質思路與技術支持。
圖1《ABAQUS-Simpack車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學20講》
1. 課程內容簡介
本課程主要針對廣大ANSYS用戶量身定制，無論是對workbench，還是經典GUI界面，甚至APDL感興趣的用戶，均適用。
展開 基于Abaqus/Ansys全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真分析（含視頻教程）
本文將詳細介紹基于Ansys APDL/GUI/Workbench全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真相關知識。
01Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真詳情介紹
本教程主要針對廣大Ansys 用戶量身定制，無論是對Workbench，還是經典GUI界面，甚至APDL感興趣的用戶，均適用。
基于ADAMS和ANSYS的柔性導彈起豎系統仿真分析及研究
%$&$ 的柔性導彈起豎系統仿真分析及研究
! 姚曉光! 郭曉松! 馮永保! 于欣
摘要( 為了研究梁式起豎臂帶彈起豎的運動特性， 利用)*)+, 和)-,., 兩個軟件將起豎臂柔性化并對起豎系
統進行仿真分析， 發現柔性系統的仿真結果能更真實、準確地反映起豎系統的實際運動特性。輸出)*)+, 中柔性系統的
仿真載荷， 在)-,., 中進行應力應變分析， 可為改進和優化起豎臂結構提供參考。
關鍵詞：!"!#$ !%$&$ 模態中性文件載荷文件柔性體
基于ADAMS和ANSYS的柔性導彈起豎系統仿真分析及研究.pdf
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。
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