接触问题(参考ansys的中文帮助文件)

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1、接触问题（参考ANSYS的中文帮助文件）1.面一面接触单元用于任意形状的两个表面接触－不必事先知道接触的准确位置；－两个面可以具有不同的网格；－支持大的相对滑动；－支持大应变和大转动。例如:面一面接触可以模拟金属成型，如轧制过程。2.点一面接触单元用于某一点和任意形状的面的接触－可使用多个点－面接触单元模拟棱边和面的接触；－不必事先知道接触的准确位置；－两个面可以具有不同的网格；－支持大的相对滑动；－支持大应变和大转动。例：点面接触可以模拟棱边和面之间的接触3.点－点接触单元用于模拟单点和另一个确定点之间的接触。－建立模型时必须事先知道确切的接触位置；

2、－多个点－点接触单元可以模拟两个具有多个单元表面间的接触；·每个表面的网格必须是相同的；·相对滑动必须很小；·只对小的转动响应有效。例如:点一点接触可以模拟一些面的接触。如地基和土壤的接触当两个分离的表面互相碰触并共切时，就称它们牌接触状态。在一般的物理意义中，牌接触状态的表面有下列特点：1、不互相渗透；2、能够互相传递法向压力和切向摩擦力；3、通常不传递法向拉力。接触分类：刚性体－柔性体、柔性体－柔性体实际接触体相互不穿透，因此，程序必须在这两个面间建立一种关系，防止它们在有限元分析中相互穿过。――罚函数法。接触刚度――lagrange乘子法，增加一

3、个附加自由度（接触压力），来满足不穿透条件――将罚函数法和lagrange乘子法结合起来，称之为增广lagrange法。三种接触单元：节点对节点、节点对面、面对面。接触单元的实常数和单元选项设置：FKN：法向接触刚度。这个值应该足够大，使接触穿透量小；同时也应该足够小，使问题没有病态矩阵。FKN值通常在0.1~10之间，对于体积变形问题，用值1.0（默认），对弯曲问题，用值0.1。FTOLN：最大穿透容差。穿透超过此值将尝试新的迭代。这是一个与接触单元下面的实体单元深度（h）相乘的比例系数，缺省为0.1。此值太小，会引起收敛困难。ICONT：初始接触调

4、整带。它能用于围绕目标面给出一个“调整带”，调整带内任何接触点都被移到目标面上；如果不给出ICONT值，ANSYS根据模型的大小提供一个较小的默认值（＜0.03＝PINB：指定近区域接触范围（球形区）。当目标单元进入pinball区时，认为它处于近区域接触，pinball区是围绕接触单元接触检测点的圆（二维）或球（三维）。可以用实常数PINB调整球形区（此方法用于初始穿透大的问题是必要的）PMIN和PMAX：初始容许穿透容差。这两个参数指定初始穿透范围，ANSYS把整个目标面（连同变形体）移到到由PMIN和PMAX指定的穿透范围内，而使其成为闭合接触的

5、初始状态。初始调整是一个迭代过程，ANSYS最多使用20个迭代步把目标面调整到PMIN和PMAX范围内，如果无法完成，给出警告，可能需要修改几何模型。TAUMAX：接触面的最大等效剪应力。给出这个参数在于，不管接触压力值多大，只要等效剪应力达到最大值TAUMAX，就会发生滑动。该剪应力极限值通常用于接触压力会变得非常大的情况。CNOF：指定接触面偏移。+CNOF增加过盈、-CNOF减少过盈或产生间隙、CNOF能与几何穿透组合应用。FKOP：接触张开弹簧刚度。针对不分离或绑定接触模型，需要设置实常数FKOP，该常数为张开接触提供了一个刚度值。FKOP阻止

6、接触面的分离；FKOP默认为1.0，用于建立粘结模型，用一个较小值（1e-5）去建立软弹簧模型。FKT：切向接触刚度。作为初值，可以采用－FKT＝0.01*FKN，这是大多数ANSYS接触单元的缺省值。COHE：粘滞力。即没有法向压力时开始滑动的摩擦应力值。FACT，DC：定义摩擦系数变化规律　　MU＝MUK*（1+（FACT-1）EXP（－DC*vtfs/deltaT））式中：　　　MUK＝动摩擦系数（用户自己定义）　　　　　　FACT＝MUS/MUK（用户自己定义）　　　　　　MUS＝静摩擦系数　　　　　　DC＝衰减系数（用户自己定义）　　　　　　

7、Vtfs/deltaT＝表面间的相对速度注意：动摩擦系数由被指定为材料属性（MU），由MP命令或GUI定义。缺省值：FACT＝1，MUS＝MUK＝0，DC＝0Keyopt的介绍，以Target170,Conta173为例：首先介绍170的Keyopt　　KEYOPT（3）：定义接触行为　　KEYOPT（1）：单元阶数（是否含有中节点）　　　　KEYOPT（1）＝0：低阶单元（不含中节点）　　　　KEYOPT（1）＝1：高阶单元（含中节点）　　KEYOPT（2）：刚体目标面约束条件　　　　＝0时，自动约束选项，每一个载荷步的末尾，程序内部将是性面重新设置

8、约束。　　满足以下条件，刚性面则缺省为自动约束　　　　没有明确定义边界条件；　　　　目标面与其