梁接觸的案例
案例51-用梁-梁接觸建模的管內多絲線圈
每個模型使用不同的接觸場景：面-面、梁-面或梁-梁。比較表明，使用梁-梁接觸的梁模型在簡化建模和減少計算時間方面具有最佳優勢。
重點介紹了以下特性和功能：
• 通過CONTA177單元建模的梁-梁和梁-面接觸
• 橫梁之間的內部接觸
介紹和問題描述
多線線圈和多股電纜主要用于醫療設備和汽車行業。一個例子是植入式導線，它可能是心臟除顫器等醫療設備的一部分。
通常進行彎曲分析以模擬電纜和線束，以模擬線圈線或電纜股水平的實際物理行為。使用實體單元分析這些類型的結構在計算上可能很昂貴。另一方面，具有梁-梁接觸的梁模型提供簡化建模的快速準確的解。
對可植入導線模型進行彎曲分析。該結構由聚合物管殼內的五線金屬線圈組成。管長3.45 mm，外徑0.43 mm，內徑0.36 mm。線圈導線的半徑為0.05 mm，導線之間的初始間隙為0.0125 mm。
在每個模型中定義了兩個接觸對：一個用于線圈的線-線接觸的自接觸對，以及線圈和管之間的一個接觸對。要應用彎曲邊界條件，管和線圈的一端固定，另一端繞Y軸旋轉1.2弧度。
創建了三種不同的模型：
1. 實心管和實心線圈
2. 實心管和梁線圈
3. 束管和束線圈
使用的具體單元類型和接觸模型如下：
三種類型的網格如下：
建模
建模五絲線圈
線圈的半徑為0.3mm，導線的半徑為0.05mm，導線之間的初始間隙為0.0125mm。
情況1：創建了五層實心螺旋線圈，并用SOLID186單元劃分網格；見下圖（a）。
情況2和情況3：創建螺旋線圈的線模型，并用BEAM189單元劃分網格；見下圖（b）。
建模管
管長3.45mm，外徑0.43mm，內徑0.36mm。
展開 【APDL Showcase】套管包裹的多束線圈分析（梁-梁接觸）
每個模型使用不同的單元類型和接觸類型：面對面接觸、梁對面接觸 和 梁對梁接觸。比較表明，采用梁-梁接觸的梁模型在簡化建模和減少計算時間方面具有最佳優勢。
重點展示以下特點和功能：
1、通過CONTA177 單元建立梁-梁和梁-表面的接觸
2、梁之間的內部接觸（Pipe單元內部嵌套Beam單元）
研讀分享不易，如果覺得本文有價值，請不吝點贊、關注！
【簡介】
多束(多線)線圈和多股電纜主要用于醫療設備和汽車工業。一個例子是可植入的導線，它可能是醫療設備的一部分，如心臟除顫器。通常對電纜和線束進行建模和彎曲分析來模擬實際物理行為。使用實體單元來分析這些類型的結構在計算成本上是昂貴的。此時，使用梁-梁接觸的梁模型通過簡化建模提供了快速和準確的解決方案。
【案例介紹】
對上圖所示的套管包裹的多束線圈模型進行了彎曲分析。該結構由五絲金屬線圈嵌套在聚合物套管之內組成。該管長3.45 mm，外半徑為0.43 mm，內半徑為0.36 mm。線圈的導線半徑為0.05 mm，導線之間初始間隙為0.0125 mm。
在每個模型中定義了兩個接觸對：一個是線圈之間自接觸對，一個是線圈和聚合物套管之間的接觸對。應用彎曲邊界條件，將管材和線圈的一端固定，另一端繞Y軸旋轉1.2弧度。
定義了三種使用不同單元和接觸類型的模型，其主要區別見下表：
三種建模方式的簡圖如下圖所示：（對應編號）
【核心命令流】
本例中關鍵命令為設置CONTA177的單元關鍵字：
!!!!!!!!!!!!!!梁-梁(平行線圈之間）接觸單元關鍵字!!!!!
展開 abaqus梁接觸問題
要考慮梁之間的接觸怎么設置梁之間的接觸對
MSC.MARC模擬的梁-梁接觸
它提供了豐富的結構單元、連續單元和特殊單元的單元庫，幾乎每種單元都具有處理大變形幾何非線性,材料非線性和包括接觸在內的邊界條件非線性以及組合的高度非線性的超強能力。
SimC智囊團成員使用的2005r2版本更是GUI設計良好，操作簡單易上手。分析有限元模型的同時，可以打開office、MATLAB等軟件進行辦公，絲毫不像ANSYS，ABAQUS，跑模型的同時也霸占了整個電腦資源。最最重要的是，收斂性非常的好，混凝土本構下降段的計算不在話下，使得非線性分析的計算效率大大提高。
SimC希望通過幾個簡單的有限元分析模型，拋磚引玉，為推廣Marc在土木工程領域的應用做出一點貢獻。主要涉及：結構靜力彈塑性分析，動力學分析（地震作用、移動荷載等），接觸分析，大變形，預應力、屈曲分析、熱分析（火災分析、焊接）。模型主要來源于SimC有問必答群里的交流提問，下面將介紹如何在Marc里實現梁梁接觸。
一、前處理
1.有限元建模及邊界條件
如圖1所示，建立兩根長度分別為2米的十字交叉梁，高度差0.1米。梁的幾何屬性參數分別為梁截面面積，慣性矩、局部坐標系方向以及接觸半徑，這里選擇52號梁單元，即歐拉梁單元。梁寬、高分別為0.2、0.5米，局部X軸沿整體坐標系的Z方向。
不考慮材料的彈塑性和損傷開裂，為每根梁賦予3E10的彈性模型和0.2的泊松比。
其次，定義三類邊界條件，包括梁的支座條件及加載條件。為了后處理中能夠看出整個加載過程同時也便于收斂，這里選擇控制位移加載，并逐步增加到設定的目標位移值0.2米。
1、有限元模型
1.接觸定義
根據常識可知，在向下的強制位移荷載作用下，發生接觸的部位僅可能是中間兩個單元。
展開 
基于柔性梁的受電弓/接觸網動力學分析
建立簡化的受電弓模型，滑板與高壓線之間施加199 PCM接觸力元，參數設置如下。
建立后簡化的模型如下圖所示。
仿真結果
這個Demo模型主要是為了介紹如何使用Simbeam建立接觸網，對實際模型進行了大量的簡化，參數也沒有參考實際數據設置，這些還都需要后續進一步工作來完善。
這個模型中滑板使用的是剛性體，后續也可以使用Simbeam建立滑板離散梁柔性體，使之與接觸網進行接觸仿真。
來源：MBD之家
abaqus入門視頻懸臂梁受集中荷載（適合剛接觸軟件的新手）
abaqus入門視頻懸臂梁受集中荷載（適合剛接觸軟件的新手）
ANSYS Mechanical 2022 新功能更新：前后處理
老規矩，文末掃碼領取完整版學習資料哦～
下面我們看看具體的更新內容：
一、通用前處理
外部數據的位置變換
接觸殼元素作用域
球鉸摩擦性能
梁-梁接觸
End Release釋放自由度
熱流表數據
Geometry Import
二、螺栓工具
孔檢測/連接創建（曲面體）
反力探測向導
三、網格
術語變化與行業一致
使用注釋高亮顯示焊接曲線
焊接網格：圖形的改進
焊接網格：使用工作表編輯編寫腳本和記錄
焊接網格：基于標準的HAZ命名選擇
重合焊縫
四、
通用網格更新
四面體的魯棒性改進
診斷工具
默認曲面網格器顯式物理優先=Adv.Front
設置網格縱橫比目標（顯式求解器優先）
實體單元特征檢測
六面體網格：模型分割少
六面體網格：分裂角
五、
后處理
Python Result
對用戶注釋和結果探測標簽的增強
加速動畫
文章篇幅有限
微信掃碼下方海報領取完整版學習資料
展開 WorkBench LS-DYNA電池箱撞擊仿真過程指導文檔，附講解視頻及模型文件 ￥86
接下來我們設置電池包各零件間及撞擊體與防撞梁間接觸，首先鼠標右擊Connections，然后左鍵點擊Insert，再點擊Connection Group，
接著將撞擊體隱藏，隱藏步驟如下圖，首先選中撞擊體，然后鼠標右鍵調出功能區，鼠標左鍵點擊Hide Body，就完成了將撞擊體隱藏的操作，接下來將除撞擊體以外所有幾何體選中，為其設置4mm的容差值，如下圖，
然后鼠標右鍵Connections Group，左鍵選擇Great Automatic Connections，便生成了一系列接觸，生成后，點擊其中之一Contact Region，可通過右面模型高亮部分確認接觸面是否正確，然后在設置區選擇殼體頂面還是底面，使接觸面符合實際情況，其余接觸也需逐一檢查，確保接觸面設置正確，
接下來我們為撞擊體和防撞體設置接觸，鼠標右鍵Contacts，然后左鍵點擊Insert，再選擇Manual Contact Region，
接下來在定義區設置接觸面、目標面等，在選擇一系列接觸面時，可通過智能多選功能實現，點擊智能多選按鈕，鼠標雙擊其中任意一面，便將整個面擴選中，分別選擇好撞擊體和防撞梁相應接觸面后，為其設置動摩擦系數和靜摩擦系數均為0.2的摩擦接觸，如下圖。
接下來我們為模型劃分網格，為使計算更精確并易于收斂，添加尺寸為10mm的網格，首先鼠標右擊Mesh，然后點擊Insert，選中Sizing按鈕。
展開 Marc 2016 新功能
另外，用戶可以將接觸體與幾何體進行關聯；
mesh-on-mesh 技術可以產生四邊形為主的網格；
一個物體可以在另一個物體上打印痕以產生相容網格；
增強了模型瀏覽器功能；
增強了過程文件的功能。
2．增加了相變分析的功能，可以輸入TTT、CTT曲線數據，使熱處理分析功能大為增強
3．增強了材料行為的模擬功能
增強了實驗曲線擬合的功能，便于阻尼隨頻率和振幅變化的減震材料的模擬和減震結構分析：
1、粘彈性Prony 多項式；
2、采用熱流變簡單行為的粘彈性；
3、應變相關的（Payne效應）非線性諧響應；
新加了定義流動應力的方法，包括 Hockett-Sherby 應變硬化模型；
材料行為數據可以用分開的文件提供；
新加了Johnson-Cook 損傷模型。
4. 局部網格自適應的功能增強
在一個增量步的各子循環中可以進行單元細分和去除單元細化的處理。該功能對于像焊接過程之類具有高溫度梯度的問題特別有用；
增強了接觸節點細化準則，允許用戶來選擇需要細化的接觸體；
增加了能同時考慮熱梯度和截斷溫度的聯合準則；
增加基于接觸穿透的準則；
允許細化空間隨著指定剛體運動的功能。
5. 接觸分析功能增強
對于 Segment-to-Segment contact 增加了新的算法使分析結果與接觸體定義/標號的順序無關；
接觸體的移除具有更大的靈活性；
DDM 現已全面支持Segment-to-Segment 接觸探測（除梁接觸以外）。
展開 【11月28日-12月1日 北京】復雜裝配體結構接觸非線性理論與工程應用
一、16個實例模型貼近工程實戰操作：
案例01：大小撓度理論及其在三維彈簧算例中應用
案例02：夾具裝配體接觸分析
案例03：某2D反對稱平板中接觸剛度研究
案例04：球窩鏈接2D軸對稱模型對稱和反對稱算例
案例05：含有接觸，接頭，縱向彈簧及梁單元的裝配體算例
案例06：二維軸對稱注塑機噴嘴尖端裝配模型算例
案例07：三維螺栓體裝配體組件算例
案例08：二維銷板組件的平面應力分析算例
案例09：二維對稱密封組件裝配體算例
案例10：螺栓預緊和壓力載荷作用下墊片界面壓力和閉合曲線的預測算例
案例11：考慮三階載荷步的流體壓力滲透算例
案例 12：二維軸對稱剛性刀具擠壓柔性桿算例
案例13：大滑動條件下摩擦接觸界面的材料損失的模擬
案例14：2D軸對稱剛性面間貝氏彈簧算例
案例15：3d拉伸橡膠試樣超彈性曲線擬合算例
案例16：注射成型機械噴嘴尖端裝配2D軸對稱模型局部屈服算例
二、與同行差異化、效果保證：
1、實戰：專注CAE仿真計算12年，有自己的超算中心，積累了大量的項目工程案例
2、原理：帶領學員訓練實操過程，注重步驟和設置原理
3、系統：7600+學員反饋、工程實例更新與精選，形成系統的版權知識體系
4、響應：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果：所有學員提供高配筆記本、工程模型、電子資料、操作軟件、操作指導與反饋
三、課程收益
通過本課程，可以對復雜裝配體結構的接觸非線性理論有一個較為清晰的認識，同時掌握常見的接觸非線性工具和方法，特別是針對復雜模型計算不易處理，較難收斂的情況；另外對一些工程上常見組件（夾具，彈簧接觸，梁接觸，電焊，螺栓，銷等)中涉及到的接觸非線性問題也進行了重點講解。
展開 有限元分析問題探討（六） ￥1
目錄
1、接觸中的接觸面與目標面
2、如何打開workbench的Beta 選項
3、如何建立體-體之間的線性軸向彈簧
4、如何建立地面-體之間的線性軸向彈簧
5、如何建立體-體之間的線性扭簧彈簧
1
、接觸中的接觸面與目標面
（1）如果一個凸面設計成接觸一個平面或凹面，則平面或凹面應該被定義為目標面。
（2）如果一個面網格質量好，而另一個面網格粗，質量好的網格面應該為接觸面，粗網格面應該為目標面.
（3）如果一個面硬度較另一個面的大，則軟面為接觸面，硬面為目標面。
（4）如果一個外表面采用了高階單元，另一個采用了低階單元，則高階單元面為接觸面，低階單元面為目標面。盡管如此，對于三維節點與面的接觸，低階單元面應該為接觸面，高階單元面應為目標面。
（5）如果一個面明顯大于另一個面，則大面應該為目標面。
（6）對于三維內部應用conta176單元建模的梁對梁的接觸（一個梁或管子在另一個空心梁或管子內滑動），內部梁應該考慮為接觸面，外部梁應該為目標面。
2、如何打開workbench的Beta 選項
在ANSYS Workbench的每個版本中都會包含一些測試功能，如在ANSYS Workbench的17.0版本中就包含了Shape Optimization（Beta）、CFX（Beta）、Fluent（with CFD-Post）（Beta）、Forte（Beta）等測試功能。這些模塊在默認情況下是不會顯示到左側的Toolbox工具欄中的。如果要開啟這些測試模塊，可以在ANSYS Workbench中單擊菜單Tools - Options，打開Options對話框。
展開 
《MSC.Marc/Mentat2003基礎與應用實例》
第1章MSC.Marc/Mentat概況1·1概述1·2直觀、易用的MSC.Mentat圖形用戶界面1·3強大的分析功能1·4完整的材料模型1·5穩定的求解技術1·6豐富的單元庫1·7先進的網格重劃和自適應技術1·8靈活的求解問題的開放性1·9一流的并行算法第2章Mentat常用菜單2·1概述2·2主菜單2·3靜態菜單2·4前處理2·5分析(ANALYSIS)2·6后處理第3章操作入門3·1概述3·2基本步驟3·3實例一：簡單幾何建模和分網3·4實例二：帶孔方板彈性分析3·5實例三：修改帶孔方板彈性分析模型并分析第4章網格劃分方法4·1概述4·2二維平面網格劃分方法4·3曲面網格劃分方法4·4三維實體網格劃分方法4·5其他網格生成和編輯工具4·6網格劃分實例第5章Marc/Mentat結果輸出5·1概述 5·2單位一致性5·3有限元應力計算5·4材料軸定義5·5復合材料失效指標5·6I-DEAS/Hypermesh結果輸出5·7更新或總體拉格朗日求解結果5·8塑性應變5·9輸出到.OUT文件5·10結果的其他說明 5·11后處理的一些特殊功能第6章單元類型的選擇6·1概述6·2實體單元6·3殼單元6·4梁單元6·5特殊單元6·6帶加強筋殼體結構的彈塑性分析6·7盒形梁的屈曲分析第7章接觸問題及其解決方法7·1概述7·2接觸體的定義與二階接觸單元7·3接觸體的編號與接觸表7·4有關摩擦的問題7·5有關設置7·6常見問題及修正7·7過盈配合分析7·8熱接觸7·9梁-梁接觸第8章三維J積分的計算與裂紋擴展8·1概述8·2具有半橢圓表面裂紋的試樣J積分8·3齒輪傳動和破壞分析第9章輪胎的穩態轉動分析9·1概述9·2Rebar單元的類型及應用原理9·3軸對稱分析數據轉換到3D分析 9·4穩態轉動分析9·5輪胎的穩態轉動分析第10章3D網格重劃分10·1概述10·2157號四面體單元劃分
展開 【3月20-21日 線上+西安】ABAQUS接觸非線性研修班
課程大綱
章節
主要內容
接觸介紹
1、接觸概述
2、基于面的接觸
3、接觸算例
4、接觸的組成
接觸設置流程
1、設置接觸對
2、接觸對的表面設置
3、通用接觸
練習-1 ：橡膠密封件的壓縮
基于面的接觸
1、接觸算法
2、接觸法則
3、接觸實現方法
4、接觸體間的相對滑移
5、接觸結果分析
6、小結
練習-1 ：搭接接頭受力分析
接觸法則和診斷工具
1、牛頓方法
2、接觸算法
3、接觸診斷: Visual
4、接觸診斷：Text
練習-1：螺栓法蘭連接
接觸屬性
1、Pressure-Overclosure 模型
2、摩擦模型
3、摩擦參數設置
練習-1：圓盤鍛造分析
界面調整與過盈
1、初始過盈
2、無應變調整
3、界面調整問題
4、通用接觸中的界面調整技術
5、接觸對中的界面調整技術
6、精確指定間隙或者過盈干涉
7、界面調整例子
8、曲面的幾何光滑度
練習-1：過盈分析
練習-2：注射器受力分析
附加特征
1、梁接觸
2、綁定約束
3、剛體與接觸
4、解析剛性面
5、基于橫截面的螺栓預緊
6、壓力穿透
練習-1：卷管機分析
建模技巧
1、初始剛體運動
展開 ANSYS Workbench中的螺栓連接（一）
下面是一個簡短的螺栓建模比較，使用接觸工具我們可以查看接觸行為，注意到：在滿載荷下，黏結區域略有收縮，這種收縮暗示平板的滑移。如果黏結區域消失，我們就認為摩擦抓緊類型的螺栓連接失效。下圖是實體螺栓的接觸狀態，梁接觸結果即使與它不同，也非常相似。
結論
關鍵結果總結如下表，
綁定接觸的求解時間相比較梁建模以及3D實體建模僅為一小部分，這種差異主要是因為綁定接觸為線性分析。而梁建模與3D實體建模分析時間相當，然后對于許多螺栓的子模型，這種差異就十分明顯。梁建模可以作為一種全局分析，尤其，問題的規模不是特別大時，缺點就是：由于板之間是摩擦接觸，所以必須進行非線性分析。實體螺栓用于大型裝配體里面關鍵連接的子模型建模。
來源于： SimulationX
展開 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
展開 