罚函数法和增强Lagrange法的区别,是后者对接触压力的支持计算会更好,即对刚度的要求性更小,即更容易收敛。配合使用适应性强稳定性好,但是有穿透力昂
MPC算法只能满足是一直是接触的,因为接触之后法向就不能分开了,而且不需要接触刚度。应用范围有限,是绑定约束和不分离接触。
Lagrange乘子法:不需要法向刚度,可能产生扰动,只能用直接求解器。发向上闭合且向上滑动推荐用此种算法
接触行为:
绑定接触:目标面与接触面粘接在一起,法向与切向均不可移动。
用处:物体剖分后,后期网格划分时使用绑定接触实现连接;不同自由度单元的连接MPC法;默认使用增强拉个朗日算法,法向存在穿透
不分离接触:法向始终保持接触,切向允许相对移动;用处:法向不存在分离且忽略切向摩擦时使用,
绑定和不分离属于线性接触。
无摩擦接触:只考虑切向效应,切向摩擦系数无线小
粗糙接触:只考虑切向,切向摩擦系数无限大
摩擦接触:法向和切向均考虑
Pinball区域
区分接触状态提高接触计算效率 ,只考虑Pinball区域内部,减小计算量
MPC算法激活时,只在Pinball区域的内部建立多点约束方程
突边凸角出现伪接触
接触容差
穿透要小于穿透容差
网格加密,集体单元的厚度h减小
颤振控制参数
workbench计算接触刚度
调整接触刚度时接触刚度与接触压力之间的变化关系:接触压力总是后期趋于稳定
接触刚度的使用原则和方法:默认——收敛(刚度加大,再分析,直至接触压力趋于稳定解)——不收敛(降低刚度)
物理意义
接触刚度:法向和切向刚度
FKT 正值为因子,负值为绝对值
增强拉格朗日算法稳定性比罚函数法好,但需要更多的迭代计算
增强对刚度的敏感性较小
MPC:不需要接触刚度;初始条件下两物体不能存在间隙;用于不同类型单元之间的连接;绑定接触或不分离接触
LAGRANGE乘子法:增加额外自由度(接触压力);无穿透或小穿透;增加自由度,计算量增大;法向闭合考虑使用;法向为拉乘,切向为罚函数法;使用直接求解器;接触状态反复变化时,容易出现颤振,收敛困难
接触算法:
增强拉格朗日
纯罚函数
弹簧,F=KX,算法中必须存在穿透才能传递力,接触刚度K越大,则穿透越小,但收敛会困难,刚度因子 基体单元的弹性模量和第一层单元的厚度;k小易收敛,k大精度高
穿透容差,x要小于穿透容差
多点约束
拉格朗日乘子法
接触协调性 阻止穿透
切分产生part1,part2,可以放在一个part中,此时以共节点方式contacts连接。如果不放在一起,则有可能需要手工定义接触,以接触区域方式contacts/contact region连接。
选择目标面的原则是目标面应能减少穿透。
PINB:系统只在球形区域的中判断接触状态。
接触:非线性特征
主要是面-面接触
轴对称:对称轴必须为y轴,必须在XY平面建立模型
平面分析:平面应力、平面应变、轴对称
平面应力:某个面上无应力
平面应变:某个方向无应变
轴对称:旋转体
检查初始接触状态:
检查依赖于有限元模型而非几何模型,
间隙和穿透,静力学分析时,间隙的存在会造成刚体的位移,导致计算的失败
稳态阻尼
接触压力是一种表面载荷
接触分析的基本过程
:自动检测接触和手动定义接触
:切分from new part共用节点 or 自动检测接触
:接触以part为检测单位
:只能自动检测较近的part,距离较大时需要手动定义接触
:接触的设置
目标面可以穿透接触面,
接触面与目标面的选择原则
接触关键字与实常数
接触的问题实际是一个非线性的状态问题,ansys支持刚柔,刚体之间,柔体之间接触.
面面接触是应用最广泛的.
主要讲的是结构的力的传导.
contact pair:
contact element and target element
type:对称接触:两个面各自为接触面和目标面(相当于在实体表面蒙皮,蒙皮面skin)
非对称接触:usually used
刚柔、柔柔接触
mainly contact:area and area(面面接触)