等效截面的案例
ABAQUS板式橡膠支座高架橋抗震計算研究
根據(jù)橋墩位移相等原則，將橋墩轉(zhuǎn)換為等效截面墩，等效截面慣性矩計算公式為:
式中:H為橋墩高度;x為墩頂質(zhì)點坐標變量;D(x)為x處墩身慣性矩。單獨考慮r號橋墩，計算基本圓頻率η，公式為:
式中:g1為r號墩頂抗推剛度;g2為r號支座抗推剛度;t1為r號支座質(zhì)點重力;t2為r號墩頂質(zhì)點重力。獲取單質(zhì)點體系的基頻和特性參數(shù)，則第一振型的第r號橋墩，其最大地震位移響應U和加速度響應φ計算公式為:
式中:δ為單質(zhì)點體系反應譜位移，與反應譜最大反應值和橋墩高度呈正相關;σ1為第一階振型的振動疊加;ε為水平地震系數(shù)。橫橋向地震時，判定橡膠支座上部結(jié)構(gòu)為剛性梁，橋墩頂能夠限制支座上部結(jié)構(gòu)的橫向位移，該種情況下，將橋墩轉(zhuǎn)換為等效截面伸臂梁，把梁端聚點重力和梁體重力之和，作為支座上部結(jié)構(gòu)重力，然后按照上述計算過程，計算等效截面伸臂梁慣性矩，以及最大地震位移響應和加速度響應。統(tǒng)計順橋向和橫橋向的最大地震響應，包括墩頂位移、加速度、墩底剪力、墩底彎矩，檢驗其是否在板式橡膠支座高架橋的允許值內(nèi)，若未超過允許值，判定高架橋滿足抗震要求，否則判定為不滿足抗震要求。至此完成高架橋最大地震響應的計算，實現(xiàn)板式橡膠支座高架橋抗震計算方法設計。
2 實驗論證分析
將此次設計方法，與兩組常規(guī)板式橡膠支座高架橋抗震計算方法，進行對比實驗，比較高架橋地震響應計算值和實測值的偏差大小。
2.1 實驗準備
以某高速橋梁工程為例，某高速線路全長1320km，橋梁占線路總長的80%左右，線路位于東部沿海區(qū)域，建設板式橡膠支座高架橋，位于某市道外區(qū)，地震活動比較活躍，有必要進行抗震分析。高架橋的支座類型為GTS440，橋墩采用圓柱墩，墩柱受力鋼筋為HGR445鋼筋，地基條件為遠離斷層的場地，設計參數(shù)如表1所示。
展開 帶端柱的剪力墻如何建模？
當采用墻+柱計算模型的計算結(jié)果明顯不合理時，為消除罰單元設置不當造成的影響，也可按以下方法進行比較計算，取合理結(jié)果設計：
1) 在端柱與墻之間開計算洞（洞口可取500mm× 800mm ），形成柱＋剛性梁+墻的計算模型，剛性梁寬度同墻厚，截面高度可取層高-800;
2）采用等效墻厚法計算，墻長為 （hc 十 hw），按墻截面面積相等的原則將有端柱剪力墻等效為矩形截面剪力墻，墻的等效截面厚度 b'w ，按等效厚度剪力墻驗算平面外穩(wěn)定，此時，由于對端柱的有利作用（端柱對墻肢平面外穩(wěn)定的有利影響）考慮略有不足，其結(jié)果是偏于安全的。必要時還可以考慮實際端柱截面對墻肢穩(wěn)定的有利影響，采用手算復核。
4. 實際工程中還應特別注意對與墻肢相連的臺口柱及轉(zhuǎn)換柱等結(jié)構(gòu)設計關鍵構(gòu)件的計算模型復核。
來源：土木吧
展開 Abaqus中的復合材料分析（技術貼）
然后可以基于這些剛度系數(shù)和層壓板的幾何構(gòu)型來定義等效截面剛度。這導致以下三個矩陣：
這里??表示一個特定的圖層。因此，??????????取決于?????層的材料特性和纖維取向。
這些方程中的???和???-1表示?????薄層由表面b =???和??=???-1界定，???是?????薄層與層壓板中平面的距離。這個術語如下圖所示：
得到的??，??，??矩陣提供了一般的層壓板剛度，并且具有非常重要的結(jié)果。??矩陣是正規(guī)矩陣（normal matrix ），其項與正應力和應變相關。??矩陣是耦合矩陣，它將彎曲應變與正應力和正應變與彎曲應力聯(lián)系起來。第三個矩陣稱為??矩陣，其術語與彎曲應變和應力有關。請注意，橫向剪切剛度項也可以從基礎方程計算，但在這個特定的例子中被忽略。
這些A，B和D矩陣可以組合并直接用于Abaqus中的一般shell部分定義：
A，B，D矩陣非常重要，因為它們在層壓力和殼體截面上的力矩（每單位長度的膜力，每單位長度的彎矩）{??}和層壓板廣義截面應變（參考）之間提供直接關系。表面應變和曲率）{??}。
{N} = [D]：{E}
而且，這些基質(zhì)可用于確定平面內(nèi)工程常數(shù)，其可進一步用于復合材料的結(jié)構(gòu)分析。
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展開 螺栓設計評估分析解決方案
圖1 功能菜單
圖2 軟件界面
提供完整的螺栓計算分析功能
Bolt Assessment inside ANSYS將VDI2230規(guī)范的過程與有限元計算進行了結(jié)合，提供了完整的螺栓計算分析功能：
1、模型信息的識別：支持采用“梁”及“實體”建立的螺栓模型，
l 梁螺栓模型：支持等效截面或變截面
圖3 梁模型截面
l 實體螺栓模型：根據(jù)用戶選擇的螺栓實體，可自動識別關鍵幾何（承壓面）及幾何參數(shù)（公稱直徑及螺栓長度），并支持修改。
圖4 實體螺栓模型
2、螺栓數(shù)據(jù)庫：提供了完整的螺栓及螺母數(shù)據(jù)庫，用戶在進行螺栓設置時可直接采用數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)，支持通孔及盲孔兩種類型
3、螺栓參數(shù)及載荷的施加：可方便的施加螺栓預緊力或預緊力矩，并可以通過輸入嵌入量自動計算預緊力的損失
圖5 預緊力或預緊力矩施加
4、預緊歷史的定義：疲勞評估可以通過勾選不同的載荷步選定循環(huán)載荷。
展開 
螺栓設計評估分析解決方案
① 模型信息的識別：支持采用“梁”及“實體”建立的螺栓模型
■ 梁螺栓模型：支持等效截面或變截面
▲ 圖3 梁模型截面
■ 實體螺栓模型：根據(jù)用戶選擇的螺栓實體，可自動識別關鍵幾何（承壓面）及幾何參數(shù)（公稱直徑及螺栓長度），并支持修改。
▲ 圖4 實體螺栓模型
② 螺栓數(shù)據(jù)庫：提供了完整的螺栓及螺母數(shù)據(jù)庫，用戶在進行螺栓設置時可直接采用數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)，支持通孔及盲孔兩種類型
③ 螺栓參數(shù)及載荷的施加：可方便的施加螺栓預緊力或預緊力矩，并可以通過輸入嵌入量自動計算預緊力的損失
▲ 圖5 預緊力或預緊力矩施加
④預緊歷史的定義：疲勞評估可以通過勾選不同的載荷步選定循環(huán)載荷。
▲ 圖6 預緊歷史定義
⑤ 螺栓各安全因子的評估計算及后處理云圖顯示
■ 抵抗屈服強度的安全因子
■ 抵抗滑移的安全因子
■ 抵抗接觸面壓力的安全因子
■ 抵抗疲勞的安全因子
▲ 圖7 抵抗滑移能力的最危險螺栓
▲ 圖8 安全因子
用戶價值
該工具的價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面
■ VDI2230螺栓計算準則在實踐領域應用已經(jīng)超過30年，獲得廣泛的認可，是世界范圍內(nèi)螺栓計算的主要參考，特別是使用高強度螺栓的承受靜態(tài)或交變工作載荷的螺栓連接。
展開 非對稱半潛式起重平臺系泊系統(tǒng)特性研究
系泊纜直徑76mm，長度為1500m，空氣中系泊纜單位質(zhì)量為24.7kg/m，等效截面面積0.023m2，軸向剛度7.0×109N，破斷力為4.159×107N。
2 不同數(shù)量系泊纜系泊系統(tǒng)運動響應和張力分析
環(huán)境載荷方向選取90°、135°、180°典型角度，此角度定義為風浪流的來向與船首（即平臺坐標系x正向）所成角度，浪向角示意圖如圖4所示。本文數(shù)值模擬采用不規(guī)則波Jonswap波譜，其表達式如式（1）所示。選擇北海海域的作業(yè)工況，有義波高為6m，譜峰周期為7.78s，γ取3.3。取定常海風與海流，速度分別為20m/s和1.03m/s。計算海域深度為200m，模擬時間為10800s（即3h）。環(huán)境參數(shù)均由設計方給定，相關環(huán)境參數(shù)的設定具體見表3。
式中：A=1?0.287ln(γ)，為無因次參數(shù)；γ為譜峰升高因子；σ為譜型參數(shù)，當波浪頻率ω>ωP時，σ=0.09；反之，σ=0.07。圖5~圖7分別為作業(yè)海況90°、135°、180°的8根與12根系泊纜運動響應歷時曲線及最大張力歷時曲線。為了直觀，選取前4000s的歷時曲線圖。
1）作業(yè)海況90°
圖5（a）和圖5（b）分別為8根和12根系泊纜在風浪流入射角為90°時的橫蕩響應時域曲線。8根系泊橫蕩最大響應值為8.10m，12根系泊橫蕩最大響應值為6.96m，最大水平偏移量分別為水深的4.05%和3.48%，均符合規(guī)范要求的小于水深10%。圖5（c）和圖5（d）分別為8根和12根系泊纜對應的最大系泊張力歷時曲線。8根系泊纜方案張力最大的是7#纜繩，最大張力值為4.04×106N，12根系泊纜方案張力最大的是10#纜繩，最大值為3.83×106N，二者較系泊纜的斷裂剛度4.159×107N低一個數(shù)量級。
展開 Design Exploration結(jié)構(gòu)優(yōu)化應用實例
對以上參數(shù)全部參數(shù)化，試求各參數(shù)與最大等效應力之間的關系。
2 載荷約束
取四分之一模型分析，劃分全六面體的網(wǎng)格模擬，總共16203個節(jié)點、2919個單元，最大偏度為0.58，平均偏度為0.2。
對稱面上施加無摩擦約束，為了消除剛體位移，在模型某一節(jié)點約束了Y向位移。筒體截面及接管截面上承受均布拉應力的平衡載荷。同時內(nèi)表面施加1MPa的內(nèi)壓。
得到該模型的最大等效應力值，位于過渡圓角處。
3 參數(shù)化設置
接下來把參數(shù)全部參數(shù)化。輸入的參數(shù)有P1~P9共9個，除了與模型相關的6個外，還有三個分別為P5內(nèi)壓載荷，以及P3筒體截面平衡載荷和P4接管截面平衡載荷；輸出的參數(shù)則一個，P6最大等效應力。
值得注意的是截面等效載荷（即P3跟P4）是壁厚T、半徑R及內(nèi)壓Pi的函數(shù)，需要在Expression中輸入公式。
進入Design of Experiment，設置各個參數(shù)的數(shù)值范圍，P1和P2的范圍設置為20~50，P5為1~2，P7為800~12000，P8為300~600，N為15~35。
點擊左上角的預覽Preview得到設計點，然后Update更新所有的設計點。
進入Response Surface并更新，在Response Points查看感興趣的參數(shù)的響應圖、敏感度圖及蛛網(wǎng)圖。
展開 基于ANSYS軟件的1+6鋼絲繩網(wǎng)格劃分策略及仿真
本文鋼絲繩邊界約束條件為一端固定，另一端施加位移載荷，具體操作過程如下：
選取固定端面的所有節(jié)點，對其施加完全約束，即可將鋼絲繩的一側(cè)端面固定；在鋼絲繩加載端面上方1 mm處建立參考節(jié)點，選取參考節(jié)點和加載端面上的所有節(jié)點，耦合這些節(jié)點所有方向的自由度，實現(xiàn)參考節(jié)點和加載端面的剛性化，對參考節(jié)點施加載荷可以等效為對加載端面加載。加載端面具有x、y、z 3個方向的移動、轉(zhuǎn)動自由度，因此參考節(jié)點可以選用質(zhì)量21單元。本文對參考節(jié)點施加位移載荷0.2 mm, 控制參考節(jié)點z向的轉(zhuǎn)動自由度可以實現(xiàn)鋼絲繩加載端面約束扭轉(zhuǎn)和自由扭轉(zhuǎn)2種不同的邊界約束。本方法通過對參考節(jié)點定義邊界條件和施加載荷可以實現(xiàn)對加載端面的等效操作。
通過有限元軟件對鋼絲繩進行非線性接觸求解，很多學者為了使求解更快地收斂，忽略內(nèi)部鋼絲之間的摩擦，將摩擦系數(shù)設為0。本文考慮摩擦的影響，設置摩擦系數(shù)為0.115。同時考慮Von Mises屈服準則，設置材料屈服極限為1 500 MPa。將有限元軟件的程序單位均使用kN、cm進行輸入，得到的應力單位為107 Pa。
2 1+6鋼絲繩應力分布及運動分析
2.1 1+6鋼絲繩應力分布
1+6鋼絲繩中間段受邊界約束效應影響較小，因此取出z=50 mm的中間截面進行分析，分別得到約束扭轉(zhuǎn)和自由扭轉(zhuǎn)時中間截面的等效應力云圖，如圖4所示。
圖4 中間截面的等效應力云圖
從圖4所示的應力云圖可以看出，約束扭轉(zhuǎn)和自由扭轉(zhuǎn)2種邊界約束條件下，兩者等效應力均在中心絲與側(cè)絲的接觸位置達到最大值，同時約束扭轉(zhuǎn)時等效應力在數(shù)值上明顯大于自由扭轉(zhuǎn)。這是由于約束扭轉(zhuǎn)情況下內(nèi)部應力得不到有效釋放，而自由扭轉(zhuǎn)下鋼絲繩一端可以自由旋轉(zhuǎn)，從而釋放了一部分的應力。
展開 ANSYS Workbench筒體開孔接管優(yōu)化設計 ￥30
對以上參數(shù)全部參數(shù)化，試求各參數(shù)與最大等效應力之間的關系。
筒體開孔接管模型
2.載荷約束
取四分之一模型分析，劃分全六面體的網(wǎng)格模擬，總共16203個節(jié)點、2919個單元，最大偏度為0.58，平均偏度為0.2。
對稱面上施加無摩擦約束，為了消除剛體位移，在模型某一節(jié)點約束了Y向位移。筒體截面及接管截面上承受均布拉應力的平衡載荷。同時內(nèi)表面施加1MPa的內(nèi)壓。
得到該模型的最大等效應力值，位于過渡圓角處。
最大等效應力云圖
3.參數(shù)化設置
接下來把參數(shù)全部參數(shù)化。輸入的參數(shù)有P1~P9共9個，除了與模型相關的6個外，還有三個分別為P5內(nèi)壓載荷，以及P3筒體截面平衡載荷和P4接管截面平衡載荷；輸出的參數(shù)則一個，P6最大等效應力。
參數(shù)化列表
值得注意的是截面等效載荷（即P3跟P4）是壁厚T、半徑R及內(nèi)壓Pi的函數(shù)，需要在Expression中輸入公式。
筒體截面平衡載荷P3的參數(shù)化設置
接管截面平衡載荷P4的參數(shù)化設置
進入Design of Experiment，設置各個參數(shù)的數(shù)值范圍，P1和P2的范圍設置為20~50，P5為1~2，P7為800~12000，P8為300~600，N為15~35。
Design of Experiment界面
P1參數(shù)的數(shù)值范圍
點擊左上角的預覽Preview得到設計點，然后Update更新所有的設計點。
預覽、更新按鈕
進入Response Surface并更新，在Response Points查看感興趣的參數(shù)的響應圖、敏感度圖及蛛網(wǎng)圖。
展開 SimSolid在車身開發(fā)中的工程應用
圖1 車身尺寸對比圖
三 模型設置
在車身設計前期，白車身框架結(jié)構(gòu)采用連續(xù)封閉的幾何實體，在詳細設計階段根據(jù)截面等效原理轉(zhuǎn)化成鈑金結(jié)構(gòu)。因此它們在力學性能表現(xiàn)上具有一致性。首先以基礎車身結(jié)構(gòu)為例，說明在SimSolid中，如何實現(xiàn)模型設置的具體操作。
①導入幾何模型：操作路徑Project→import from file→選擇方案1的幾何文件保存位置→確定導入。
②幾何模型檢查：導入幾何后，通過Check geometry defects，檢查幾何是否存在缺陷，如果提示信息no defects are found，點擊ok。
③設置基本單位：點擊單位按鈕，或者雙擊結(jié)構(gòu)樹下Units，設置基本單位，具體如圖2。
圖2 單位設置
④定義材料屬性：選擇默認材料為Steel，彈性模型2.1E5，泊松比0.3，密度7.85E-9。
⑤設置求解參數(shù)：max number of adaptive solution=5，其余采用默認設置，如圖3所示。
圖3 求解設置
⑥定義加載區(qū)域：點擊Assembly→create spot，創(chuàng)建約束及加載區(qū)域。詳細設置如圖4所示。
圖4 加載區(qū)域定義
四 工況定義
本課題分析了車身結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度和動態(tài)剛度。
展開 有限元技術在某自卸車結(jié)構(gòu)改進中的應用
2.2 邊界條件處理
2.2.1 鋼板彈簧的模擬
采用等效剛度的等截面直梁模擬前后鋼板彈簧，等效剛度的等截面直梁長度、截面參數(shù)及彈性模量等物理特性根據(jù)材料力學相關理論進行確定：當直梁的截面寬度和高度滿足H3B=KL3/4E時，等截面的直梁滿足在其兩端約束情況下中點處的等效剛度為K。式中H為梁截面高度，B為截面寬度，E為等效梁的彈性模量，L為等效梁的長度，K為鋼板彈簧的等效剛度。
2.2.2 連接處理
根據(jù)緊固件的幾何和物理參數(shù)，采用梁單元模擬主縱梁、襯梁、橫梁總成、平衡軸等部件的連接關系。
2.2.3 副車架與主車架接觸處理
副車架與主車架在接觸部分采用桿單元模擬。
2.2.4 約束位置
約束施加在簡化的輪胎模擬處。
2.2.5 載荷條件
載荷的施加，根據(jù)自卸車的使用條件，載荷按55噸計算，按著實際使用條件，分布到副車架上。根據(jù)實際使用條件，模擬了三種工況：彎曲工況，扭轉(zhuǎn)工況，轉(zhuǎn)彎工況。計算時，由于動力總成、駕駛室、油箱，電瓶等相對于載荷質(zhì)量較小，且考察的主要指標是整體鑄造橫梁，它們質(zhì)量對整體橫梁影響很小，所以計算時忽略了這幾處的質(zhì)量。
2.2.6 單元質(zhì)量檢查
在單元劃分時，殼單元主要控制了斜度（skewness）、錐度(taper)、雅可比（jacobian）、及長寬比（aspect ratio）。實體單元主要控制了棱長比（aspect ratio）、面翹曲（warping）及雅可比（jacobian）。
展開 
關于并筋，你不得不知道的關鍵點
經(jīng)試驗分析確定，這種影響可以用并筋（鋼筋束）的等效直徑來表述。即并筋可視為計算截面相等的單根等效鋼筋。
不知道各位朋友平常有沒有好好總結(jié)，今天小編就給大家匯總一下，在各個規(guī)范中，對并筋是怎么講解的！
混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[2015修訂]>4材料>4.2鋼筋
4.2.7 構(gòu)件中的鋼筋可采用并筋的配置形式。直徑28mm及以下的鋼筋并筋數(shù)量不應超過3根；直徑32mm的鋼筋并筋數(shù)量宜為2根；直徑36mm及以上的鋼筋不應采用并筋。并筋應按單根等效鋼筋進行計算，等效鋼筋的等效直徑應按截面面積相等的原則換算確定。
混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[2015修訂]>8構(gòu)造規(guī)定>8.4鋼筋的連接
8.4.3 同一構(gòu)件中相鄰縱向受力鋼筋的綁扎搭接接頭宜互相錯開。鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為1.3倍搭接長度，凡搭接接頭中點位于該連接區(qū)段長度內(nèi)的搭接接頭均屬于同一連接區(qū)段(圖8.4.3)。同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受力鋼筋搭接接頭面積百分率為該區(qū)段內(nèi)有搭接接頭的縱向受力鋼筋與全部縱向受力鋼筋截面面積的比值。當直徑不同的鋼筋搭接時，按直徑較小的鋼筋計算。
注：圖中所示同一連接區(qū)段內(nèi)的搭接接頭鋼筋為兩根，當鋼筋直徑相同時，鋼筋搭接接頭面積百分率為50%。
位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受拉鋼筋搭接接頭面積百分率：對梁類、板類及墻類構(gòu)件，不宜大于25％；對柱類構(gòu)件，不宜大于50％。當工程中確有必要增大受拉鋼筋搭接接頭面積百分率時，對梁類構(gòu)件，不宜大于50％；對板、墻、柱及預制構(gòu)件的拼接處，可根據(jù)實際情況放寬。
并筋采用綁扎搭接連接時，應按每根單筋錯開搭接的方式連接。接頭面積百分率應按同一連接區(qū)段內(nèi)所有的單根鋼筋計算。
并筋中鋼筋的搭接長度應按單筋分別計算。
展開 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計: 第三章(受彎構(gòu)件正截面承載力)
少筋梁截面的抗彎承載力取決于混凝土的抗拉強度，在橋梁工程中不允許采用。
16. 受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定: (1) 平截面假定；(2) 不考慮混凝土的抗拉強度；(3) 材料應力應變物理關系是拋物線上升段和水平段組成的關系曲線.
17. 受彎構(gòu)件正截面承載力計算的截面設計是指根據(jù)截面上組合的彎矩設計值，選定材料、確定截面尺寸和配筋的計算。
18. 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件常用的截面型式有矩形 、T形和箱形等。
19. 只在梁(板)的受拉區(qū)配置縱向受拉鋼筋，此種構(gòu)件稱為單筋受彎構(gòu)件; 如果同時在截面受壓區(qū)也配置受力鋼筋，則此種構(gòu)件稱為雙筋受彎構(gòu)件。
20. 梁內(nèi)的鋼筋有縱向受拉鋼筋(主鋼筋) 、彎起鋼筋或斜鋼筋、箍筋、架立鋼筋和水平縱向鋼筋等。
21. 梁內(nèi)的鋼筋常常采用骨架形式，一般分為綁扎鋼筋骨架和焊接鋼筋骨架兩種形式。
22. 受壓鋼筋的存在可以提高截面的延性，并可減少長期荷載作用下的變形 。
23. 將空心板截面換算成等效的工字形截面的方法，是根據(jù)面積、慣性矩和形心位置不變的原則。
24. 水平縱向鋼筋其作用主要是在梁側(cè)面發(fā)生裂縫后，可以減少混凝土裂縫寬度。
25. 受彎構(gòu)件正截面承載力計算基本公式的建立是依據(jù)( B )形態(tài)建立的。
(A) 少筋破壞
(B) 適筋破壞
(C) 超筋破壞
(D) 界限破壞
26. 控制截面在等截面構(gòu)件中是指計算彎矩(荷載效應)最大的截面；在變截面構(gòu)件中則是指截面尺寸相對較小，而計算彎矩相對較大的截面。
27. 受彎構(gòu)件正截面承載力中，T形截面劃分為兩類截面的依據(jù)是( D )。
展開 LS-DYNA中的接觸問題：工作原理，接觸類型，單向接觸
同樣的，在考慮梁的接觸是，梁單元的接觸面與梁中軸線的距離為梁橫截面的等效半徑。正是因為接觸面是由殼的中面和梁的中性軸偏置而來，所以在有限元建模中，為了表示殼的厚度和梁的橫截面尺寸而留下的殼部件之間與梁部件之間的間隙尺寸就顯得至關重要。不合適的間隙尺寸則會導致接觸面上出現(xiàn)初始穿透的現(xiàn)象。LS-DYNA將通過移動穿透的從節(jié)點到主面的方式消除初始穿透。并不是所有的初始穿透都需要消除，否則可能會導致不符合物理規(guī)則的接觸行為的發(fā)生。設置一個精確地初始幾何模型總是會花費很大時間。
在從節(jié)點開始被釋放，其接觸力設為0之前，LS-DYNA中的大部分接觸類型會針對最大穿透深度給定一個上限。這主要發(fā)生于自動接觸中，用于避免從節(jié)點穿過殼的中面時在反方向產(chǎn)生較大的接觸力。不同接觸類型對應的最大接觸深度以表格的形式列在了用戶手冊v.960的表6.1中。有時自動接觸并未起到作用，這是因為早在計算的開始就達到了接觸的起始點，這主要發(fā)生于接觸面中存在有非常薄的殼單元的情況下。此時利用縮放系數(shù)放大接觸厚度或者直接設置一個大于殼單元厚度的接觸厚度可以避免接觸失效的發(fā)生。或者設置soft=1也可以解決這個問題。
單向接觸
單相接觸允許壓縮載荷在從節(jié)點和主面之間進行傳遞；如果接觸中有設置摩擦系數(shù)，那么同樣可以傳遞在相對滑移時出現(xiàn)的剪切載荷。靜摩擦到動摩擦的轉(zhuǎn)換由庫倫摩擦和指數(shù)插值函數(shù)實現(xiàn)，這就需要設置一個延遲系數(shù)，使得靜摩擦系數(shù)大于動摩擦系數(shù)。單向接觸中的“單向”一詞的意思是只針對用戶定義的從節(jié)點進行是否穿透主面的檢查，單相接觸主要適用于主面是剛體的情況，例如成型模擬中的沖頭和模具。當一個有較細網(wǎng)格的從面撞擊另一個有較粗網(wǎng)格的主面，同時兩者均為變形體，則單相接觸不適合使用。另外常見的應用為梁-面或殼邊界-面的接觸，此種情況下梁的節(jié)點和殼邊界上的節(jié)點應設置成從節(jié)點的集合。
展開 LS-DYNA中的接觸問題（一）（工作原理，接觸類型，單向接觸）
同樣的，在考慮梁的接觸是，梁單元的接觸面與梁中軸線的距離為梁橫截面的等效半徑。正是因為接觸面是由殼的中面和梁的中性軸偏置而來，所以在有限元建模中，為了表示殼的厚度和梁的橫截面尺寸而留下的殼部件之間與梁部件之間的間隙尺寸就顯得至關重要。不合適的間隙尺寸則會導致接觸面上出現(xiàn)初始穿透的現(xiàn)象。LS-DYNA將通過移動穿透的從節(jié)點到主面的方式消除初始穿透。并不是所有的初始穿透都需要消除，否則可能會導致不符合物理規(guī)則的接觸行為的發(fā)生。設置一個精確地初始幾何模型總是會花費很大時間。
在從節(jié)點開始被釋放，其接觸力設為0之前，LS-DYNA中的大部分接觸類型會針對最大穿透深度給定一個上限。這主要發(fā)生于自動接觸中，用于避免從節(jié)點穿過殼的中面時在反方向產(chǎn)生較大的接觸力。不同接觸類型對應的最大接觸深度以表格的形式列在了用戶手冊v.960的表6.1中。有時自動接觸并未起到作用，這是因為早在計算的開始就達到了接觸的起始點，這主要發(fā)生于接觸面中存在有非常薄的殼單元的情況下。此時利用縮放系數(shù)放大接觸厚度或者直接設置一個大于殼單元厚度的接觸厚度可以避免接觸失效的發(fā)生。或者設置soft=1也可以解決這個問題。
單向接觸
單相接觸允許壓縮載荷在從節(jié)點和主面之間進行傳遞；如果接觸中有設置摩擦系數(shù)，那么同樣可以傳遞在相對滑移時出現(xiàn)的剪切載荷。靜摩擦到動摩擦的轉(zhuǎn)換由庫倫摩擦和指數(shù)插值函數(shù)實現(xiàn)，這就需要設置一個衰減系數(shù)，使得靜摩擦系數(shù)大于動摩擦系數(shù)。單向接觸中的“單向”一詞的意思是只針對用戶定義的從節(jié)點進行是否穿透主面的檢查，單相接觸主要適用于主面是剛體的情況，例如成型模擬中的沖頭和模具。當一個有較細網(wǎng)格的從面撞擊另一個有較粗網(wǎng)格的主面，同時兩者均為變形體，則單相接觸不適合使用。另外常見的應用為梁-面或殼邊界-面的接觸，此種情況下梁的節(jié)點和殼邊界上的節(jié)點應設置成從節(jié)點的集合。
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