J接觸
關注創建者：ChengWei（Klein） 創建時間：2021-11-27
J接觸的實例教程
2.1.1 彈性滯后引起的摩擦力矩MT
滾動體在滾道上滾動時由于材料的彈性滯后，產生的摩擦力矩MT為：
式中：dm—軸承節圓直徑，m；γ=DW cosα/d m，DW—鋼球直徑，mm；α—接觸角，rad；Z—鋼球數；Qi（o）j—接觸載荷，N；KT—與材料彈性模量、第一、二類橢圓積分、主曲率函數等相關的系數；β—彈性滯后系數，軸承鋼取0.007。
2.1.2 差動滑動引起的摩擦力矩MC
受載后滾動體與內滾道會發生接觸變形，由于兩物體在接觸面上各點的線速度不同，產生的差動滑動摩擦力矩為：
式中：fs—滑動摩擦系數，軸承鋼取0.08；KC—與材料彈性模量、第二類橢圓積分、主曲率函數及溝曲率等相關的系數。
2.1.3 自旋滑動引起的摩擦力矩MZ
在雙列角接觸球輪轂軸承中，由于接觸角的存在，在滾動體相對滾道繞接觸面法線自旋滑動時產生了摩擦力矩：
式中：Fi（ο）j—第二類橢圓積分；
ai（ο）j—接觸橢圓長半軸，mm。
則輪轂軸承中與載荷相關總的摩擦力矩為：
由計算公式可知，以上摩擦力矩均與輪轂軸承所受的載荷Q呈正相關，隨著載荷Q的增大，摩擦力矩增大。
展開 (j) TI-Textile對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌性能。(①和②聚酯纖維下的菌落培養，③和④TI-Textile下的菌落培養）。(k)佩戴隔熱護帶的照片。
圖2. TI-TENG的工作原理和輸出性能。多層TENG結構示意圖:(a)基本的TI-TENG結構;(d)用防風/防水/防雪織物和織物內襯包覆的TI-TENG。多層垂直接觸分離方式的工作原理示意圖:(b) TI-TENG的基本結構;(e) TI-TENG包覆在防風/防水/防雪織物和織物內襯里。(c)不同接觸頻率(1 ~ 5 Hz)下，基本結構TI-TENG和防風/防水/防雪織物和織物內襯TI-TENG的ISC、VOC和QSC。
圖3. 水洗性，長期穩定性，拉伸性，以及TI-TENG的多層性能。TI-TENG的長時間水洗性能:(a)開路電壓，(b)短路電流，(c)轉移電荷。不同摩擦次數(原始、1000次、2000次、4000次)下TI-TENG的(d)電壓、(e)功率、(f)電流對比。(g) TI-Textile在各方向的應力-應變曲線。不同拉伸條件下(接觸分離頻率為2hz)的輸出特性:(h)轉移電荷和(i)開路電壓。(j)接觸分離頻率為1Hz時有多層TI-Textile組成的TI-TENG的ISC、VOC和QSC。TI-Textile在（k）45℃和（l）65℃露天熱板上的不同層的表面溫度。
圖4. 用于生理健康監測的汗液傳感器。(a) TI-Textile吸收汗液的過程。(b) 不同濃度NaCl溶液浸泡干燥TI-Textile的EDS圖譜，比尺為100μm。(c) 根據濃度增加的動態瞬時電壓響應。(d) 用去離子水和各種濃度的NaCl溶液(0.001-1mol/L)浸泡干燥的TI-Textile的輸出電壓。
展開 以平面分析為例，假設物體Ⅰ上的節點i和物體Ⅱ上的節點j構造接觸點對，系統的平衡方程為：
其中K=2i-1，L=2i，M=2j-1，N=2j；Fxi，Fyi和Fxj，Fyj分別為節點i和節點j外載荷等效節點力；
分別為節點 和節點 接觸力等效節點力。由于
是未知的，需要補充接觸面上的定解條件。
采用罰函數法引用約束
，可得：
式中，λ為罰函數，可取任意大于0的數，為避免大數吃小數的現象，一般取
相當的數量級。這樣，就可以進行求解了。
當前通訊設備產品的市場競爭日趨激烈，各個通訊廠商為了能夠在全球激烈的競爭中生存并發展壯大，盡可能采取一切辦法來降低成本，其中降低生產成本（包括原材料成本、加工成本、裝配成本等）占有主導地位。
本文模型取材于通訊設備數據產品中風扇支架零件和盒體組件之間的裝配過程，其中風扇支架用來固定散熱風扇，盒體用于封裝電路板模塊、電源模塊以及各種數據接口等零件。
在裝配線上用空心鉚釘通過拉鉚工藝將風扇支架固定在盒體上。這種鉚接工藝的原理是通過一個空心鉚釘分別于風扇支架、盒體底板進行過盈裝配，將兩個零部件裝配在一起。
現在這種鉚接（包括壓鉚、漲鉚以及拉鉚等）加工工藝非常流行，尤其在大批量裝配過程中其效率非常高，其特點是裝配后的兩個或多個零部件一般都不受力或者受力不大，其和螺栓裝配有本質區別。
簡化后的接觸模型如圖1所示，共由三個部件組成，分別為支架、銷釘和鉚釘。
圖1
為了節省計算資源，本案例采用二維模型進行分析。采用三個分析步，每個分析步鉚釘向下位移0.2mm，徑向過盈量為0.05mm，所有接觸均為無摩擦接觸。
展開 當存在自接觸時，需考慮模型簡化或者其他技術。比如，螺旋彈簧的模擬可以將其分為多個片段。
3 接觸力
在Adams中的所有力的元素中，都將分為部件I和部件J。在剛柔接觸中，柔性體是部件I，在柔柔接觸中，哪個部件都可以是部件I。
部件I上每個節點作用力都有個法向分量及摩擦分量。法向分量的方向都是一樣的，大小可能不同。摩擦力分量可能有不同的方向及大小。
部件I上在這個incident上的力就是這個區域所有節點的力的和。這個力（相反方向）將會按照接觸深度分布在部件J上。這樣保證了力的大小相等及方向相反。也允許部件I及部件J上的作用節點數量不同。
對于柔性體，力是通過MFORCE作用的。對于柔柔接觸，部件I與部件J都會產生MFORCE；對于剛柔接觸，部件I創建了MFORCE，部件J是GFORCE。
支持ACTIVATE及DEACTIVATE。
4 應用
柔性體接觸是為了用戶更好的研究系統運動。柔性體的幾何自動從MNF文件中獲取，接觸探測通過“bounding box”技術，從而不用用戶考慮哪里可能會發生接觸，這樣使得建模非常簡單。
應用案例包括滾動及滑動接觸（齒輪、支柱、臂架等）。汽車里面可以考慮制動系統（全柔的制動盤、墊、爪）及板簧的建模。
用戶可以進行“what-if”研究。用戶可以通過將柔性體轉換為剛體進行接觸切換，并不需要重新指定。
5 后處理及應力恢復
XRF文件可以用老存放Node Incidents，用戶可以控制是否保存Contact Incidents或者Node Incidents。可以進行接觸力或者節點作用力的查看。
盡管柔性體接觸使用了模態方法，并不適合詳細的應力分析，但是用戶可以在Adams進行應力恢復。
展開 特別關注背觸點材料、界面狀態和缺陷應用及其對電流-電壓(J-V)特性的影響。為了解決背接觸是肖特基接觸還是歐姆接觸，給出了肖特基勢壘高度、復合速度和界面狀態的影響。
然后，研究了在吸收器背面的受體缺陷梯度和在p-n結處的施主缺陷密度分布的附加應用。討論了這些參數調整的結果，并給出了趨勢，使實驗J-V曲線能夠快速擬合。
最后，將實驗結果與氧化銦錫和Mo背接觸的J-V曲線進行了比較，并討論了擬合過程中遇到的問題。
相關文章以“Realistic Multidimensional Optoelectrical Modeling Guide for Copper Indium Gallium Diselenide Solar Cells”標題發表在“Solar RRL ”。
內容介紹
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圖1. 由3mm /700 μm玻璃、800/300 nm Mo/ITO、500 nm CIGSe(包括15 nm ODC層、50 nm CdS層、80 nm i-ZnO層和300 nm AZO層)組成的層堆。
圖2. 隨界面狀態變化的CIGSe/背接觸界面示意圖。
圖3. 由于界面態密度不同，在接觸前CIGSe的費米能級不同的情況下，CIGSe/后接觸結的能帶圖。a) φm大于CIGSe費米能級時接觸的“積累”性質。b) φm等于CIGSe費米能級時觸點的“中性”性質。
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最后，將實驗結果與氧化銦錫和Mo背接觸的J-V曲線進行了比較，并討論了擬合過程中遇到的問題。
3 接觸力
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部件I上每個節點作用力都有個法向分量及摩擦分量。法向分量的方向都是一樣的，大小可能不同。摩擦力分量可能有不同的方向及大小。
部件I上在這個incident上的力就是這個區域所有節點的力的和。這個力（相反方向）將會按照接觸深度分布在部件J上。
2.1.3 自旋滑動引起的摩擦力矩MZ
在雙列角接觸球輪轂軸承中，由于接觸角的存在，在滾動體相對滾道繞接觸面法線自旋滑動時產生了摩擦力矩：
式中：Fi（ο）j—第二類橢圓積分；
ai（ο）j—接觸橢圓長半軸，mm。
以平面分析為例，假設物體Ⅰ上的節點i和物體Ⅱ上的節點j構造接觸點對，系統的平衡方程為：
其中K=2i-1，L=2i，M=2j-1，N=2j；Fxi，Fyi和Fxj，Fyj分別為節點i和節點j外載荷等效節點力；
分別為節點 和節點 接觸力等效節點力。由于
是未知的，需要補充接觸面上的定解條件。
