ANSYSWorkbench提供的六種接觸類型解析

2016-10-23 by:CAE仿真在線來源:互聯網

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翻譯ANSYS 關于接觸類型的幫助如下:

ANSYS Workbench提供了6種接觸類型,這些接觸類型大多只對面接觸適用。

(1)bonded.使用綁定以后,在接觸面或者接觸邊之間不存在切向的相對滑動或者法向的相對分離。這是缺省的接觸類型,適用于所有的接觸區域(實體接觸,面接觸,線接觸)。

(2)no separation.這與綁定類似。在接觸面或者接觸線之間不允許發生法向的相對分離,但是允許發生少量的切向無摩擦滑動。

(3)frictionless:用于模擬無摩擦的單邊接觸。所謂單邊接觸,就是說,一旦兩個物體之間出現了分離,則法向力就為零。因此當外力發生改變時,接觸面之間可能會分開,也可能會閉合。這種情況下假設摩擦系數為零,即當發生切向相對滑動時,沒有摩擦力。

(4)rough:與無摩擦接觸類型相似。它模擬非常粗糙的接觸,保證兩個物體之間只是發生靜摩擦,而不會發生切向的滑移,從而不會產生滑動摩擦。它相當于在兩個物體之間施加了無限大的摩擦系數。

(5)frictional:有摩擦的接觸。這是最實際的情況,兩個接觸面之間既可以法向分離,也可以切向滑動。當切向外力大于最大靜摩擦力后,發生切向滑動。一旦發生切向滑動后,會在接粗面之間出現滑動摩擦力,該滑動摩擦力要根據正壓力和摩擦系數來計算。此時需要用戶輸入摩擦系數。

(6)forced frictional sliding:該選項只對剛體動力學適用。它與frictional類型類似,只是沒有靜摩擦階段。此時,系統會在每個接觸點上施加一個切向的阻力。該切向阻力正比于法向接觸力。

到底使用哪種接觸類型,取決于你需要解決的問題:

如果(1)需要模擬兩個物體之間輕微的分離(2)要獲得接接觸面附近的應力,那么可以考慮下列三種接觸類型:frictionless,rough和frictional.它們可以模擬間隙,并能更精確的建模真實的接觸區域。不過使用這三種接觸會導致更長的求解時間,也可能會導致收斂問題。如果出現了收斂問題,那么可以對接觸區域使用更細的網格。

裝配體的分析中,如何對兩個物體之間的連接關系進行建模是一個關鍵技術問題。對于連接關系,總體考慮如下:

(1)如果兩個相鄰物體在分析中始終不會有相對運動,最好直接在DM中用多體部件來表達,這最省事。

(2)如果兩個相鄰物體在分析中存在相對運動,而我們并不關注其連接點附近的應力情況,那么用運動副來表述更簡單。

(3)如果相鄰兩物體在分析中有相對運動,而且我們對這種相對運動的接觸面及其附近點的應力情況感興趣,那么使用接觸。

關于接觸類型的分類問題。

實際上,接觸就是依據兩個物體之間是否有切向和法向的相對分離來進行劃分的。在兩個相互接觸的物體之間,也只能發生這兩種運動。要么,在法線方向上可以分開;要么在切線方向上可以發生相對移動。

如果

(1)法線方向不可分開,切線方向也不可發生相對滑動,則使用boneded。

(2)法線方向不可分開,切線方向可以發生輕微的無摩擦滑動,則使用no separation.

(3) 法線方向可以分開,切線方向不可以發生相對滑動,則用rough.

(4) 法線方向可以分開,切線方向可以發生相對滑動,且沒有摩擦力。則是frictionless。

(5) 法線方向可以分開,切線方向可以發生相對滑動,存在摩擦力。則是frictional。