ANSYS的接觸類型含義與選擇

2016-10-23 by:CAE仿真在線來源:互聯網

接觸非線性問題是一種常見的工程問題,ANSYS具備強大的接觸非線性計算功能,今天和大家聊聊ANSYS Workbench環境下接觸類型(Contact Type),也稱為接觸模式的含義與選擇方法

圖1 接觸作用模式設置面板

如圖1給出了接觸作用模式設置面板,ANSYS Workbench環境,對結構計算共提供了以下六中接觸作用模式:

(1)Bonded,即綁定接觸。該接觸類型約束接觸面和目標面的法向與切向運動,實現了將不同的體連接到一起的功能,主要用于不同部件的連接,例如焊接連接模擬,此外也可以使用不同單元類型的連接,如殼體和實體,梁和實體單元的連接。

(2)No Separation,即不分離接觸。該接觸類型約束接觸面和目標面的法向,接觸面和目標面的切向可以自由度運動等同于切向為無摩擦自由滑動。

由于(1)和(2)這兩種接觸作用模式,在接觸面和目標面法向始終保持接觸狀態,因此這兩種作用模式,也稱為線性接觸模式,也是線性結構動力學中支持的接觸作用模式,例如模態分析,諧響應分析,隨機振動分析和響應譜分析等。

(3)Frictionless,即無摩擦接觸。該接觸類型在接觸面和目標面的法向與切向都不約束,切向是自由運動,法向的運動取決于外載,這種接觸模式,是一種理想狀態,現實中并不存在,主要用來研究多體動力學忽略接觸面摩擦的問題,例如研究多剛體動力學運動。

(4)Rough,即粗糙接觸。該接觸類型約束接觸面和目標面之間的切向運動,接觸面和目標面得法向運動取決于外載,一旦接觸面和目標面之間存在間隙(近場接觸狀態),則接觸面和目標面的切向也自由,這種接觸模式也是一種理想接觸模式,認為接觸面和目標面的切向阻力無限大。

(5)Frictional,即摩擦接觸。該接觸類型在接觸面和目標面的切向運動滿足庫倫摩擦定律,即一旦計算的摩擦超過了接觸面與目標面之間能夠提供的最大摩擦力時,接觸面和目標面就開始滑動,反之,接觸面與目標面之間就保持粘結接觸,接觸面與目標面的法向運動取決于外載荷,該種接觸作用模式,與實際情況比較符合,是接觸中常用的一種接觸作用模式。

(6)Forced Frictional Sliding,即強迫摩擦滑動接觸。該選項僅對剛體動力學適用,它與摩擦類型相似,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。

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