【Workbench + 命令流】非线性接触分析——初始接触状态判断与检测

接触探测

接触探测的两种形式

• 高斯积分点（相对准确性较高）

  • 积分点上不能渗透进入目标面

• 有限元节点检测

  • 适用于拉格朗日乘子法、MPC法
    • 拉格朗日乘子被视为节点额外自由度

常采用法向拉格朗日算法和节点法向投影探测法结合的形式

接触的穿透与间隙

结构静力学

间隙

• 造成刚体位移，增加计算收敛困难

• 三种处理初始几何间隙的方案

  • 几何建模调整
  • 调整初始接触状态，如上节提到的偏移
  • 施加接触阻尼系数（推荐）
    • 不易太大，一般为0.01-0.005
    • Workbench中为法向接触阻尼系数

穿透

• 除了模拟过盈配合外，不允许存在初始穿透
• 会额外增加接触应力，求解应力偏高

初始接触状态调整

Workbench中初始接触状态的设置对应两个关键字keyopt(5)和keyopt(9)

实常数CONF表示接触面偏移

• 几何穿透+偏移量CONF(正加、负减）
  

adjust to touch

对应keyopt(5)=1和keyopt(9)=1

add offset,ramped effects

对应keyopt(5)=0和keyopt(9)=2，实常数CONF，一般建议采用斜坡加载

add offset, no ramped

对应keyopt(5)=0和keyopt(9)=0，实常数CONF

基于定义重命名接触

常用于接触过多，且难以分辨的时候