ansys接触分析入门知识

ForCan2008

在ansys中，有专门的接触单元用于解决各种不同的接触问题。
对于点对点接触问题有二维点对点接触单元CONTAC12、三维点对点接触单元CONTAC52和CONTAC178。为了能够使用这些点对点接触单元，需要预先知道明确的接触位置，即使在几何非线性的情况下，接触面之间也只能允许有较小的相对滑动。
对于面对点接触问题，常用的有用来模拟柔性点对刚性面接触单元CONTAC26、二维点对面接触单元CONTAC48、三维点对面接触单元CONTAC49、CONTAC175.这类接触单元，不需要预先知道确切的接触位置，二期接触面之间也不需要保持一致的网格，同时允许有大的变形和相对滑动。
对于面对面接触问题，有二维2节点的低阶线接触单元CONTAC171、3节点的高阶抛物线接触单元CONTAC172、三维4节点的缔结四边形接触单元CONTAC173、8节点的高阶四边形接触单元CONTAC174.由于面跟面之间的相互接触，有一个目标面和接触面的问题，因此使用这些接触单元必须同时使用配对单元（用来模拟目标面和目标单元）。同CONTAC171和CONTAC172配对的是二维目标单元TARGET169，同CONTAC173和CONTAC174配对的是三维目标单元TARGET170.面对面单元比点对面单元具有更好的性能、对接触的位置、范围要求更宽，但是接触的求解结果却更好。
三大类接触单元的使用并不是限制的很死，只要对问题的本质理解清楚，就能灵活运用。比如两个面上的节点一一对应，相对滑动又可忽略不计，两个面的挠度、转动保持小量，那么就可以用点对点接触单元来模拟面对面的接触问题。又如能通过一组节点来定义接触面，生成多个单元，那么就可以用点对面的对接触单元来模拟面对面的接触问题。
接触单元就像皮肤一样覆盖在下面的有限元模型上，会自动跟踪整个变形过程。
对于点对点的接触情况，只要对节点赋予点对点接触单元即可。对于点对面或面对面接触情况，还涉及到选取目标面的问题。
下面介绍指导性原则。
对于点对面有：
1）        如果一个面的接触部分四平的或凹的，另一个面的接触部分是尖的或凸的，则平凹  面是目标面。
2）        如果两个面都是平的，则任意选择
3）        如果两个面都是凸的，则较平的的面作为目标面。
4）        如果一个接触部分有尖边，另一个没有，则有尖边的面作为目标面。
对于面对面有：
1）        如果一个凸面与一个平面或凹面接触，平面或凹面是目标面；
2）        如果一个面比另一个面硬，则较硬的面应该为目标面；
3）        如果一个面比另一个面大，则较大的面应该为目标面；
4）        如果一个面上的网格比较粗，另一个面的网格较细，则较粗的面应该是目标面；
5）        如果一个面是高阶，另一个面是低阶，低阶面应该是目标面。
在分析的时候，一般需要定义一个微小的位移或者载荷保证收敛性。

gelungen

太感谢了，正琢磨这个呢！！

skylarkcrane

谢谢楼主。
想请教一下：对于面对面有：
1）        如果一个凸面与一个平面或凹面接触，平面或凹面是目标面；
2）        如果一个面比另一个面硬，则较硬的面应该为目标面；
3）        如果一个面比另一个面大，则较大的面应该为目标面；
4）        如果一个面上的网格比较粗，另一个面的网格较细，则较粗的面应该是目标面；
5）        如果一个面是高阶，另一个面是低阶，低阶面应该是目标面。

这5点有优先级吗？如果出现交叉怎么办呢？

penghust

谢谢楼主。

jubinskd

非常感谢楼主啊。