ansysworkbench接触类型(ansys workbench共节点),本文通过数据整理汇集了ansysworkbench接触类型(ansys workbench共节点)相关信息，下面一起看看。

当几何图形中有多个组件时，需要确定组件之间的关系。可以在Mechanical中创建的连接关系如下：

触摸连接。

网格接触网格连接

分节连结

横梁连接

弹簧弹簧

轴承轴承

点焊点焊

端部释放器(适用于梁和壳单元)

几何交互体交互(应用于显示动力学)

只能自动生成接触连接、网格接触网格连接和关节连接。

本文主要介绍contact，其他连接类型将在以后的文章中介绍。

1接触概述通常，当两个独立的表面相互接触并相切时，称为接触。在接触类型中，能结合在一起或不分离的接触是线性的，能分离和碰撞的接触是非线性的(非线性状态)。非线性接触需要大量的计算资源，因此设置有效的接触参数非常重要。

接触状态可分为分离状态、粘着接触状态和滑动接触状态。

非线性接触：形成接触的不同物体的表面可以沿法线方向分离，沿切线方向移动，但不能互相穿透。它们能传递法向压力和切向摩擦力，但不能传递拉力。接触约束发生在接触面接触的时候，一旦接触面分离，约束就失效了。此时，接触表现出很强的非线性。随着接触状态的变化，接触面的法向刚度和切向刚度都有显著变化。刚度的突然变化将导致严重的收敛困难。

接触状态

2接触设置2.1创建接触导入到Mechanical的装配自动生成的接触是绑定接触。修改它们的最快方法是找到这个接触对并在属性中修改接触类型。

如果自动生成失败或不完整，可能是因为零件之间的间隙超过了公差值。公差修改后，可以重新生成。

单击特征号中“连接”下的第一个接触，将公差类型更改为值，并适当调整公差值的值。然后右键Contacts ——创建自动连接，绑定触点再次自动生成。

如果Connections下没有Contacts项，右键单击Connections —— Insert 3354 Connection Group，如上修改属性，然后重新生成。

要创建新的触点组，只需在特殊树中右键单击连接g——插入3354手动触点区域。创建新的接触集和接触对。如果在“连接”下右键单击名为“触点——插入3354手动触点区域”的触点集，将在该触点集中创建一个触点对，而不会创建新的触点集。

创建联系人对

工具栏联系人类型选择

也可以点击Connectiong或下属的集合名称，点击工具栏中的联系人下拉菜单，找到要创建的联系人对。

除了在属性中设置接触类型之外，还需要选择接触对的接触面和目标面。设置完成后，会自动出现联系人正文和Tatget正文。

当接触曲面和目标曲面没有很好地重叠时，单击它，可以使用工具栏中的“分解真实图形”工具分解装配模型，或者使用“连接”工具栏中的“主体视图”工具在单独的窗口中显示装配模型。

爆炸中心

可选装配中心或坐标中心

拖动滑块以分解部件。

爆炸尝试工具

接触面选择

生成接触对后，需要对其进行设置。必须设置的项目是接触类型，其他可选项目包括接触行为、接触修剪、接触算法、检测方法、惩罚精度、弹性滑移精度、法向刚度、刚度更新、弹球面积等等。

定义

联系人类型：默认绑定。

接触模式：自动/手动

接触行为：程序控制/对称/不对称/自动不对称

接触剪枝：主要用于减少接触计算中的计算面积，提高计算效率。一般可以用程序控制。

抑制：默认情况下为否。

年长的

接触算法：程序控制(默认为罚函数)

检测方法：程序控制

渗透公差：程序控制

切向滑动公差：程序控制

正常刚度：程序控制/手动

刚度更新：从不/每次迭代后/每次迭代后严格更新。

弹球区：程序控制/程序自动检测/指定半径

几何装饰

接触几何校正：无/平滑/螺栓截面

目标几何校正：无/平滑

创建联系人对

2.2触点类型在机械中，系统提供了五种触点类型：

粘接：即接触界面焊接在一起，既不能分离，也不能滑动。

不分离：不允许分离，允许少量自由滑动。

无摩擦：允许分离和自由滑动。

粗糙：允许分离，但不允许滑动。

摩擦摩擦：允许有摩擦的分离和滑动。

强制摩擦滑动：在每个接触点施加一个切向阻力，仅用于显示动力学。

接触类型修改

几种类型的比较如下：

联系人类型

约束

不分离

零摩擦

粗糙的

困难

迭代次数

一次

反复地

正常分离

不允许

允许

切向滑动

不允许

允许

允许

不允许

允许

线性特征

线性接触

非线性接触

注意：

1.摩擦接触时，摩擦系数为0.2时会提示计算结果，无需处理。

2.非线性接触不适用于模态分析和谐响应分析的线性分析，定义的非线性接触将被忽略。

2.3接触行为行为在机械中，接触面是红色的，目标面是蓝色的。默认情况下，程序是对称接触，其中任何一方都可以渗透到另一方。对称接触行为更容易建立，但需要大量的计算。选择不对称接触时，接触曲面的节点无法穿透目标曲面。当选择自动不对称接触时，接触面和目标面的名称可以在内部互换。只有罚函数和增强型拉格朗日算法支持对称行为，普通拉格朗日和MPC(多点约束)算法要求非对称行为。

对于不对称接触行为，手动选择接触面时应遵循以下原则：

1.当凸面与平面或凹面接触时，应选择平面或凹面作为目标面。

2.当硬表面与软表面接触时，应选择硬表面作为目标表面。

3.当大表面与小表面接触时，应选择大表面作为目标表面。

4.如果结构已经被网格化，粗糙表面应该被选择作为目标表面。

5.当刚度相同的大小表面接触时，应选择大面作为目标表面。

2.4接触算法为了防止接触面相互穿透，需要在接触点建立一定的规则，即接触算法。ANSYS采用接触约束算法，提供以下五种接触约束算法：

罚函数法纯罚(程序控制中使用的默认算法)

拉格朗日法

增广拉格朗日方法

多点约束方程法m c

束约束法

接触面渗透示意图

对于工程实践，我们一般选择程序控制的选项。我们不需要知道每种算法的详细理论，只需要知道它们的原理以及如何应用。

接触算法在接触属性——Advanced——Formulation中调用，程序控制程序控制的默认罚函数算法。可以根据自己的实际工作情况选择更合适的接触算法。

接触算法的选择

2.4.1罚函数法纯罚

罚函数法使用接触弹簧来建立两个曲面之间的关系。弹簧刚度称为罚参数，实际上就是接触刚度。当两边分开时，弹簧不起作用；开始面对面渗透时，弹簧起作用。根据胡克定律：F=K x，其中K为法向刚度，x为穿透深度。

惩罚图

该算法的精度取决于接触刚度和穿透力。接触刚度越大，穿透越小。但如果接触刚度过大，整体刚度矩阵会出现病态，难以收敛。因此，理想的刚度不仅要保证较少的穿透，还要保证整体刚度矩阵。

当联系方式为程序控制/惩罚功能或增强型拉格拉日时，其他设置如下：

其他设置参数

接触算法：罚函数

检测方法：程序控制

渗透公差：程序控制

切线sl

弹球区：程序控制/程序自动检测/指定半径

检测方法一般由程序控制。

对于罚函数和增强型拉格朗日公式，程序控制默认为“在高斯点上”，检测点更多，探索更精确。

默认情况下，拉格朗日MPC公式使用“节点-垂直于目标”的方法，检测点较少。

当有摩擦的接触表面和目标表面之间存在偏移时，可以选择“接触的节点投影法线”来更好地满足力矩平衡。

积分点

节点接触面法线

节点-目标平面法线

节点接触面的法向投影

检测方法

熔透公差是允许的熔透量，用F=Kx表示x。一般采用程序控制。程序控制的默认值是0.1*单元厚度，可以设置为一个值，也可以设置为一个因子，是下单元厚度的比值。

切向滑动公差又称弹性滑动公差，一般由程序控制。程序控制的默认值是0.1*单位长度，用户可以设置为值或因子，是下一个单位长度的比值。

如果弹性滑动在允许的公差范围内，切向接触配合可以满足要求。

粘结、粗糙、摩擦接触等。增强切线协调。

渗透公差和弹性滑动公差

正常刚度是k值。刚度越大，计算越精确，但越难收敛。

默认为程序控制。对于绑定和非分离约束，默认k=10

对于其他形式的接触，默认k=1.0

对于手动控制，基于体积的问题建议设置为1，基于弯曲的问题建议设置为0.01~0.1。

弹球区

弹球区一般作为一个非常有效的接触检测器，可以自定义并显示在图形区。

对于弹球内部的目标曲面上的节点，程序会认为它“接近”接触，它会更密切地监控它与接触检测点的关系，而球体外部的目标曲面上的节点将被忽略。

对于绑定或非分离接触，如果间隙或穿透小于弹球区域，则间隙/穿透将被自动删除。

(如果选择了程序控制弹球区域，将自动生成一个足够大的弹球区域，以包含间隙或穿透，因此间隙或穿透可以通过绑定或非分离接触忽略)

扩展拉格朗日方法

增强型拉格朗日法是从罚函数法派生出来的一种方法，类似于罚函数法。但在计算接触压力时，引入了一个附加项，即F=K x ，使得接触压力对接触刚度的敏感度更低，在给定接触刚度较大时更有利于收敛，可以在一定程度上提高计算精度，但同时也会导致收敛时间更长。

在大变形问题的无摩擦或无摩擦问题中，建议修改程序控制(即罚函数)算法来增强拉格朗日，因为增强拉格朗日日的公式增加了一个控制和自动减渗的附加功能。

拉格朗日法正常拉格朗日法

拉格朗日法不同于罚函数法。不是用力和位移的关系来求解接触力，而是直接把接触作为一个独立的自由度来求解。

这种方法可以得到0或接近0的渗透率，是一种精确的接触算法。但是，它需要通过直接求解器来求解。当接触状态急剧变化时，容易出现计算震颤，难以收敛。

2.4.4多点约束方程法m c

多点约束法适用于两种线性约束，即约束接触和不分离。他在接触面之间添加了一个连接，这样两个面之间就不会分离。多点约束方法支持大变形效果。

梁约束法梁

梁约束法，顾名思义，就是在两个接触面之间加一个无质量的梁进行连接。该算法仅适用于粘合接触。

总结：几种接触算法对比见下表。

接触算法

罚函数

增强型拉格朗日

拉格朗日

多点约束

横梁连接

收敛性

很好，很少平衡的迭代

一般如果渗透过大，就要增加平衡迭代。

一般如果出现震颤，就需要增加平衡迭代。

埃克塞尔

渗透，但受到控制

接近0

没有渗透

很少渗透。

适用的联系人类型

适合任何类型的接触。

仅适用于绑定和非分离约束。

仅适用于绑定约束。

解决者

您可以使用迭代或直接求解器。

只能使用直接求解器。

您可以使用迭代或直接求解器。

适用的接触行为

对称或非对称接触

只适合对称接触。

/

对于线性接触的MPC和Beam算法，它们的收敛性和计算速度都是最好的。对于其他三种接触算法，一般来说，计算精度和收敛性的顺序是：

收敛：罚函数增强拉格朗日拉格朗日

精度：拉格朗日增强拉格朗日罚函数

计算时间：拉格朗日加强拉格朗日罚函数。

但对于个别情况，可能需要根据实际情况进行测试和比较。

对于工程应用人员来说，可以用程序控制先试计算，再根据计算结果。

并且计算时间以决定使用哪个联系算法。

2.5几何校正几何校正选项包括：接触面处理、接触面几何校正和目标面几何校正。当接触类型为非线性接触(非摩擦、摩擦、粗糙)时，会出现接触界面处理选项。

几何校正选项

接触界面处理

当接触类型为线接触(绑定，不分离)时，程序将忽略干涉和间隙，不需要进行校正。

当接触类型为非线性接触(无摩擦、有摩擦、粗糙)时，需要校正间隙或干涉。有时候，CAD模型不一定有缝隙，但是有限元软件划分网格离散化后，会有缝隙，如下图所示

用户可以将其设置为添加偏移(无斜坡)；添加偏移(渐变效果)；调整到触摸。

在没有增量偏移和线性增量偏移的情况下，缺省接触偏移为0。

在线性接触中，通过建立足够大的弹球半径，程序允许忽略接触和目标曲面之间的任何间隙和干涉。但对于非线性接触，初始间隙不能自动忽略，因为它可能代表几何信息(相互接触或脱离)。

1、调整触摸

建议使用该设置，界面上存在的间隙会自动补偿到接触状态，界面上存在的干扰会自动消除。(弹球范围内需要间隙和干涉)

2、添加偏移量

可以对其进行自定义，以指定允许的接触面偏移的正负距离。正值意味着缩小差距。负值会增大差距。

添加偏移有两个选项：

(1)添加偏移、斜坡效应：一个载荷步被分成若干子步来逐步应用，建议使用难以收敛的干扰问题。

(2)添加偏移，无斜坡：载荷施加在一个子步骤中完成。

2.5.2接触面几何形状的接触几何形状修正

在该选项中，用户可以选择圆形表面平滑和螺栓螺纹。

1.螺栓螺纹

螺栓螺纹可以用简化的圆柱体模拟螺栓连接，一般设置过程包括：

(1)创建联系关系，如图。

(2)接触几何校正：定义取向方向，如上图所示。在本例中，需要设置起点和终点，以使用旋转轴建立坐标系。

(3)建立起点和终点的坐标系，如图所示。

(4)定义螺栓螺纹的基本参数，如平均中径、中径、螺纹角、单螺纹和多螺纹的螺纹类型、左右手规则的旋向性等。

2.5.3目标表面的几何校正目标几何校正

用户只能选择圆形表面平滑功能。

3接触示例3.1模型干涉和间隙的预处理。在另一个大型装配中可能会有一些小的干涉和间隙问题，在CAD中全部处理这些问题需要花费大量的时间和精力。此时，我们可以使用SC软件提供的预处理功能。

3.1.1模型干扰预处理

右键单击项目的几何图形，选择Edit with Spaceclaim，在SC中单击准备——干涉，干涉部分将以红色显示，单击干涉部分或左上角的,干涉部分将被移出。默认情况下，干涉部分将从较大的几何图形中删除。如果你想逆转它，你可以在左边的修复选项下勾选“从较小的身体上移除”。

3.1.2模型间隙预处理

Spaceclaim可以检测到差距，但不能直接消除差距。这里有一种通过使用SC预处理来消除间隙的方法。

在SC中，单击准备——间隙，并在左侧搜索选项中设置要查找的间隙距离。进入后，模型的缺口会以红色高亮显示。

锁定不需要更改的模型，然后选择Design ——的拖动工具，拖动这个例子的圆柱面或平面，使模型相互穿透，然后按照3.1.1建立干涉部分。注意，这种方法只是一种临时的处理方法，不建议使用，因为模型的设计尺寸在拖动后会发生变化，更建议设计师在原设计中进行修改。

3.2机械中干涉和间隙的处理在非线性接触中，我们需要注意干涉和间隙。对于建模过程中不易察觉的细微干涉和间隙，或者网格化后产生的干涉和间隙，可以通过Mechanical中的接触设置来消除。如下图，左触点有轻微干涉，右触点有轻微间隙。两对触点都需要粗略接触。

在接触对设置中，将接触类型更改为粗糙，将界面处理调整为接触，程序会自动消除干涉和间隙。

边界条件为：两个矩形块的下端面固定，两个半圆柱形上端面的X、Z向位移和Z向转动受远位移约束，两个上端面分别施加500N向下的力。

应力计算结果如下

3.3在冷缩过盈配合计算的机械设计中，会出现过盈配合问题。因为装配工艺一般采用内圈冷冻外圈加热的工艺，所以也叫冷缩配合。这时候关心的是装配后内外圈的配合应力，不能用模型修改前的预处理，也不能用自动配合的方法消除干涉。

如下图，内圈外径100.1mm，外圈内径100mm，都是合金钢。对于接触摩擦，系数为0.2，不设置偏移。约束远程内环中孔的6个自由度，行为是默认的“柔性可变形”。

事实上，这个例子也可以使用1/4或1/8模型分析，或者2D分析，这将在以后的文章中介绍。

文末，这里先介绍一下工作台的接触问题。当然，内容上也有很多漏洞。希望对大家有帮助，欢迎不吝赐教。

这个网站是个人知识管理的网络存储空间。所有内容均由用户发布，不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息，谨防诈骗。如发现有害或侵权内容，请一键举报。

更多ansysworkbench接触类型(ansys workbench共节点)相关信息请关注本站，本文仅仅做为展示！