ANSYS接触元素之使用与验证
基于ANSYS软件的接触问题分析及在工程中的应用
基于ANSYS软件的接触问题分析及在工程中的应用基于ANSYS软件的接触问题分析及在工程中的应用一、引言接触问题是工程领域中常见的一个重要问题，它在很多实际应用中都具有关键作用。
接触分析能够帮助工程师设计和改进各种产品和结构，从而提高其性能和寿命，减少故障和事故的发生。
ANSYS作为一款强大的工程仿真软件，提供了多种接触分析方法和工具，为工程师们解决接触问题提供了便利。
本文将重点介绍基于ANSYS软件的接触问题分析方法和其在工程中的应用。
二、接触问题的分析方法接触问题的分析方法主要包括两种：解析方法和数值模拟方法。
解析方法基于一系列假设和理论分析，能够给出理论解析解，但局限于简单的几何形状和边界条件。
数值模拟方法通过建立几何模型和边界条件，利用数值计算的方法求解接触过程的力学行为和变形情况，可以适用于复杂的几何形状和边界条件。
ANSYS软件采用的是数值模拟方法，它基于有限元法和多体动力学原理，可以使用接触元素来建立模型，模拟接触过程中的相互作用，得到接触点的应力、应变以及变形信息，从而分析接触的性能和行为。
接下来将介绍ANSYS软件中的接触分析方法和其在工程中的应用。
三、接触分析方法1. 接触元素：ANSYS软件提供了多种接触元素供用户选择，包括面接触元素、体接触元素和线接触元素。
用户可以根据具体的接触问题选择合适的接触元素，建立几何模型来模拟接触行为。
2. 接触定义：在ANSYS软件中，用户可以通过定义接触性质、接触参数和接触约束来描述接触问题。
接触性质包括摩擦系数、接触行为模型等；接触参数包括接触初始状态、接触刚度等；接触约束包括接触面间的约束条件等。
3. 接触分析：通过在ANSYS软件中建立模型，定义接触参数和加载条件，进行接触分析，得到接触点的应力、应变和变形信息。
可以通过分析结果来评估接触性能，发现可能存在的问题，并进行改进和优化。
四、ANSYS软件在工程中的应用1. 机械工程领域：在机械工程中，接触问题广泛存在于各种设备和结构中，如轴承、齿轮、支撑结构等。
ANSYS高级接触分析
图3-1
• 接触面和目标面确定准则
• 如凸面和平面或凹面接触，应指定平面或凹面为目标 面；
• 如一个面上的网格较粗而另一个面上的网格较细，应 指定粗网格面为目标面；
• 如一个面比另一个面的刚度大，应指定刚度大的面为 目标面；
• 如一个面为高阶单元而另一面为低阶单元，应指定低 阶单元面为目标面；
• 如一个面比另一个面大，应指定大的面为目标面。
• 接触单元就是掩盖在分析模型接触面上 的一层单元。
• 在 ANSYS 中可以承受三种不同的单元 来模拟接触：
•
面一面接触单元；
•
点一面接触单元；
§2 接触单元
• 不同的单元类型具有完全不同的单元特性和分 析过程。
• 1. 面一面接触单元用于任意外形的两个外表接 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
•
面－面接触单元在面的高斯点处传递压力，这种先进技术使面－面接触
单元具有很多优点：
•
与低阶单元和高阶单元都兼容
•
供给更好的接触结果〔于后处理接触压力和摩擦应力〕
•
可考虑壳和梁的厚度，以及壳的厚度变化
•
半自动接触刚度计算
•
刚性外表由“把握节点 – pilot node”把握
•
热接触特性
•
众多的高级选项来处理简洁问题。
2、摩擦消耗能量，并且是路径相关行为。 为获得较高的精度，时间步长必需很小〔图2-1〕
图2－1
3、ANSYS 中，摩擦承受库仑模型，并有附加选项可 处理简洁的粘着和剪切行为。 库仑法则是宏观模型，表述物体间的等效剪力 FT 不能超过正压力 FN 的一局部： FT <= μ× FN 式中： μ－ 摩擦系数 一旦所受剪力超过 FT，两物体将发生相对滑动。
ANSYS接触分析实例
ANSYS接触分析实例接触分析是指在模拟两个物体在接触过程中的力学行为。
在工程设计中，接触分析能够解决各种复杂的机械接触问题，例如轴承、齿轮传动、接头连接等。
ANSYS通过它的接触分析功能，能够模拟物体间的精确接触行为，包括接触压力、接触区域、接触力和摩擦力等，并提供准确的力学分析结果。
举一个实际的例子，假设我们需要分析一个摩擦力的问题。
一辆汽车正在上坡行驶，车轮与路面之间的接触处产生了摩擦力。
我们希望通过ANSYS来模拟并计算摩擦力的大小。
首先，我们需要建立一个三维模型，包括车轮和路面。
可以使用ANSYS提供的建模工具进行绘制，也可以导入其他CAD软件中的模型。
在建模过程中，我们需要设置适当的边界条件和材料属性，例如路面的摩擦系数和车轮的材料参数。
接下来，我们需要定义接触边界条件。
在这个例子中，车轮与路面之间发生接触的区域称为接触区域。
可以在ANSYS中使用接触探测器来自动识别接触区域，或者手动定义接触区域。
在定义接触区域后，需要设置接触界面的行为，包括摩擦系数、接触刚度和接触阻尼等。
这些参数将影响接触力和摩擦力的计算结果。
完成模型和边界条件的设置后，我们可以进行接触力的计算。
首先，需要进行非线性静力分析，通过施加一个外力或位移来激活接触区域。
ANSYS将自动求解力学平衡方程并计算出接触力。
我们可以通过结果后处理功能来可视化和分析接触力的分布情况。
得到接触力的结果后，我们可以根据需要进一步分析摩擦力。
ANSYS提供了丰富的后处理工具，例如力矩计算和摩擦力分析工具，可以帮助我们准确地计算和分析摩擦力的大小和方向。
通过以上的步骤，我们可以使用ANSYS进行接触分析，并得到准确的接触力和摩擦力结果。
这个例子只是接触分析的一个简单示例，实际应用中的接触分析可能涉及更复杂的几何形状、材料特性和接触行为等，并需要更深入的分析和验证。
但是通过ANSYS强大的功能和易用性，工程师们可以更高效地解决接触分析问题，提高产品设计的质量和性能。
ANSYS高级接触分析
ANSYS高级接触分析ANSYS是一种工程仿真软件，可以用于进行各种结构、流体和多物理场的仿真分析。
其中，高级接触分析是ANSYS的一项强大功能，可以用于模拟两个或多个物体之间的接触行为，包括刚性接触、弹性接触和非线性接触。
本文将介绍ANSYS高级接触分析的基本原理、应用领域和实例。
ANSYS高级接触分析的基本原理是通过数值方法来求解接触问题。
其基本思想是将接触问题分解为两个或多个物体之间的几何约束和力学方程，并通过离散化和迭代求解来得到接触状态和接触力。
在求解过程中，可以考虑物体之间的几何形状、材料特性、摩擦力和接触刚度等因素，以模拟真实接触行为。
ANSYS高级接触分析的应用领域非常广泛，例如机械工程、汽车工程、电子工程和生物医学工程等。
在机械工程领域，可以用于模拟齿轮传动、轴承接触和摩擦等问题。
在汽车工程领域，可以用于模拟刹车片与刹车盘之间的接触行为。
在电子工程领域，可以用于模拟芯片与散热器之间的接触热阻。
在生物医学工程领域，可以用于模拟骨骼和关节之间的接触力和摩擦力。
下面以模拟齿轮传动为例，介绍ANSYS高级接触分析的实例。
假设有两个齿轮，需要分析它们之间的接触行为。
首先，在ANSYS中建立齿轮的几何模型，并定义材料特性和接触边界条件。
然后，设置求解器和参数，运行仿真计算。
最后，通过结果分析和后处理，得到齿轮之间的接触力、接触应力和接触变形等信息。
在该实例中，ANSYS高级接触分析可以帮助工程师评估齿轮传动的安全性和可靠性。
通过模拟齿轮之间的接触行为，可以得到接触力的分布和接触应力的大小，进而判断齿轮是否会发生磨损、疲劳和断裂等问题。
如果发现问题，可以进一步优化齿轮设计，以提高传动效率和使用寿命。
总的来说，ANSYS高级接触分析是一种强大的工程仿真技术，可以用于模拟各种接触问题。
通过该技术，工程师可以评估接触行为的性能和可靠性，优化设计方案，提高产品的质量和竞争力。
因此，掌握ANSYS高级接触分析技术对于工程师来说是非常重要的。
Ansys接触分析和设置
Ansys非线性接触分析和设置设置实常数和单元关键选项程序利用20个实常数和数个单元关键选项，来操纵面─面接触单元的接触。
参见《ANSYS Elements Reference》中对接触单元的描述。
实常数在20个实常数中，两个(R1和R2)用来概念目标面单元的几何形状。
剩下的用来操纵接触面单元。
R1和R2 概念目标单元几何形状。
FKN 概念法向接触刚度因子。
FTOLN 是基于单元厚度的一个系数，用于计算许诺的穿透。
ICONT 概念初始闭合因子。
PINB 概念“Pinball"区域。
PMIN和PMAX 概念初始穿透的允许范围。
TAUMAR 指定最大的接触摩擦。
CNOF 指定施加于接触面的正或负的偏移值。
FKOP 指定在接触分开时施加的刚度系数。
FKT 指定切向接触刚度。
COHE 制定滑动抗力粘聚力。
TCC 指定热接触传导系数。
FHTG 指定摩擦耗散能量的热转换率。
SBCT 指定 Stefan-Boltzman 常数。
RDVF 指定辐射观看系数。
FWGT 指定在接触面和目标面之间热散布的权重系数。
FACT 静摩擦系数和动摩擦系数的比率。
DC 静、动摩擦衰减系数。
命令： RGUI：main menu> preprocessor>real constant对实常数 FKN, FTOLN, ICONT, PINB, PMAX, PMIN, FKOP 和 FKT，用户既能够概念一个正值，也能够概念一个负值。
程序将正值作为比例因子，将负值作为绝对值。
程序将下伏单元的厚度作为ICON，FTOLN，PINB，PMAX 和 PMIN 的参考值。
例如 ICON = 说明初始闭合因子是“*基层单元的厚度”。
但是，ICON = 那么表示真实调整带是单位。
若是下伏单元是超单元，那么将接触单元的最小长度作为厚度。
参见图5-8。
图5-8 基层单元的厚度在模型中，若是单元尺寸转变专门大，而且在实常数如 ICONT, FTOLN, PINB, PMAX, PMIN 中应用比例系数，那么可能会显现问题。
ANSYS有限元分析_高级接触问题
图3-3
• • • • • •
例：Seal.dat(图3-3) Step 5.建立接触面单元 · 设置接触单元属性、选择可变形体表面节点， 并在可变形体上建立接触单元（过程与在可变形 体上建立目标单元相同） Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Elements > Surf/Contact • > Surf to Surf • · 这些接触单元与基体有同样的阶数（低阶或高阶）。 • · 注意，在壳或梁单元上建立目标单元或接触单元时，可以选择要在梁 或壳单元的顶层还是底层建立单元。
例如: 超弹密封
• • • • • • • 实常数 接触对由实常数号来定义，接触单元和目标单元必须具有相同的实常数。 Step 4.建立目标单元（网格） · 此步中所采用的方法依赖于目标面是刚性的还是柔性的。 －刚性目标面采用： 直接生成(E命令) 自动划分(LMESH, AMEAH) －可变形目标面采用 Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Elements > Surf/Contact > Surf to Surf(ESURF) · 对于直接生成刚性目标面，在建立目标单元之前需要要指定附加的单元属性 TSHAP
§3 关于耦合和约束方程的应用
• 如果接触模型没有摩擦，接触区域始终粘 在一起，并且分析是小挠度、小转动问题， 那么可以用耦合或约束方程代替接触。 • 使用耦合或约束方程的优点是分析还是线 性的
接触问题的一般特性
• §1 接触刚度 • 1、所有的ANSYS接触单元都采用惩罚刚度（接 触刚度）来保证接触界面的协调性
ansys 接触分析详解
ansys 接触分析详解ansys是一种广泛使用的有限元分析软件，可用于许多工程领域，包括接触问题的解决。
接触分析是模拟不同组件之间的接触和相互作用的过程，包括机械接触问题、磨损问题和摩擦问题等。
在这篇文章中，我们将深入探讨ansys接触分析的基础知识和应用。
首先，ansys的接触分析功能主要是基于两个主要的接触算法：拉格朗日法和欧拉法。
拉格朗日法是一种基于位移的方法，它根据接触点的相对位移计算接触力，并将其应用于固体上。
欧拉法是一种基于速度的方法，它通过基于刚体动力学计算接触力。
两种方法各有优缺点，应根据具体问题选择合适的方法。
接下来，我们将介绍ansys中用于接触分析的工具和技术：1. 接触配对：在模拟接触问题时，需要对参与接触的两个组件进行配对。
ansys可以自动完成这个过程，并且用户可以通过手动指定匹配方式来进行更精确的模拟。
2. 接触条件：ansys支持多种接触条件，包括无摩擦、粘滞、线性弹簧和非线性弹簧。
用户可以根据实际情况选择合适的接触条件，并根据需要进行调整。
3. 接触分析类型：ansys支持两种接触分析类型：静态接触分析和动态接触分析。
静态接触分析用于研究静止状态下的接触问题，而动态接触分析用于模拟动态接触问题，例如冲击和振动。
4. 接触网格：接触分析需要对网格进行紧密的划分，以准确地表示接触面的几何形状。
为此，ansys提供了多种接触网格工具，包括自动网格划分、手动网格划分和基于接触表面的划分。
用户可以根据需要使用这些工具。
5. 接触后处理：完成接触分析后，还需要进行结果的后处理。
ansys提供了多种接触后处理工具，例如接触力分布图、接触区域和应力分布。
用户可以使用这些工具对结果进行深入的分析。
最后，ansys接触分析的应用范围非常广泛，例如机械工程、航空航天、汽车、船舶、建筑和医疗设备等领域。
ansys的接触分析功能可以帮助工程师准确地模拟接触问题，并提供精确的结果，从而帮助他们做出更好的决策和设计。
ANSYS—接触单元说明
ANSYS—接触单元说明参考ANSYS的中文帮助文件接触问题（参考ANSYS的中文帮助文件）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。
Ansys接触问题处理方法与参数设置
Ansys接触问题处理方法接触问题的关键在于接触体间的相互关系，此关系又可分为在接触前后的法向关系与切向关系。
法向关系：在法向，必须实现两点：1）接触力的传递。
2）两接触面间没有穿透。
ANSYS通过两种算法来实现此法向接触关系：罚函数法和拉格朗日乘子法。
1．罚函数法是通过接触刚度在接触力与接触面间的穿透值（接触位移）间建立力与位移的线性关系：对面面接触单元17*，接触刚度由实常数FKN来定义。
穿透值在程序中通过分离的接触体上节点间的距离来计算。
接触刚度越大，则穿透就越小，理论上在接触刚度为无穷大时，可以实现完全的接触状态，使穿透值等于零。
但是显而易见，在程序计算中，接触刚度不可能为无穷大（否则病态），穿透也就不可能真实达到零，而只能是个接近于零的有限值。
以上力与位移的接触关系可以很容易地合并入整个结构的平衡方程组K*X=F中去。
并不改变总刚K的大小。
这种罚函数法有以下几个问题必须解决：1）接触刚度FKN应该取多大？2）接触刚度FKN取大些可以减少虚假穿透，但是会使刚度矩阵成为病态。
3）既然与实际情况不符合的虚假穿透既然是不可避免的，那么可以允许有多大为合适？因此，在ANSYS程序里，通常输入FKN实常数不是直接定义接触刚度的数值，而是接触体下单元刚度的一个因子，这使得用户可以方便地定义接触刚度了，一般FKN取0.1到1中间的值。
当然，在需要时，也可以把接触刚度直接定义，FKN输入为负数，则程序将其值理解为直接输入的接触刚度值。
对于接近病态的刚度阵，不要使用迭代求解器，例如PCG等。
它们会需要更多的迭代次数，并有可能不收敛。
可以使用直接法求解器，例如稀疏求解器等。
这些求解器可以有效求解病态问题。
穿透的大小影响结果的精度。
用户可以用PLESOL,CONT,PENE来在后处理中查看穿透的数值大小。
如果使用的是罚函数法求解接触问题，用户一般需要试用多个FKN值进行计算，可以先用一个较小的FKN值开始计算，例如0.1。
ANSYS中的接触分析教程
一般的接触分类 (2)ANSYS接触能力 (2)点─点接触单元 2点─面接触单元 2面─面的接触单元 3执行接触分析 (3)面─面的接触分析 4接触分析的步骤： 4步骤1：建立模型，并划分网格 (4)步骤2：识别接触对 (4)步骤2：指定接触面和目标面 4步骤4：定义刚性目标面 (5)步骤5：定义柔性体的接触面 (8)步骤6：设置实常数和单元关键字 (9)步骤7：控制刚体目标的运动 (19)步骤8：给变形体单元加必要的边界条件 (20)步骤9：定义求解和载荷步选项20第十步：检查结果 (21)点─面接触分析 (23)点─面接触分析的步骤 (24)点－点的接触 (32)接触分析实例（GUI方法） (34)非线性静态实例分析（命令流方式） (37)接触分析接触问题是一种高度非线性行为，需要较大的计算资源，为了进行实为有效的计算，理解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。
接触问题存在两个较大的难点：其一，在你求解问题之前，你不知道接触区域，表面之间是接触或分开是未知的，突然变化的，这随载荷、材料、边界条件和其它因素而定；其二，大多的接触问题需要计算摩擦，有几种摩擦和模型供你挑选，它们都是非线性的，摩擦使问题的收敛性变得困难。
一般的接触分类接触问题分为两种基本类型：刚体─柔体的接触，半柔体─柔体的接触，在刚体─柔体的接触问题中，接触面的一个或多个被当作刚体，（与它接触的变形体相比，有大得多的刚度），一般情况下，一种软材料和一种硬材料接触时，问题可以被假定为刚体─柔体的接触，许多金属成形问题归为此类接触，另一类，柔体─柔体的接触，是一种更普遍的类型，在这种情况下，两个接触体都是变形体（有近似的刚度）。
ANSYS接触能力ANSYS支持三种接触方式：点─点，点─面，平面─面，每种接触方式使用的接触单元适用于某类问题。
为了给接触问题建模，首先必须认识到模型中的哪些部分可能会相互接触，如果相互作用的其中之一是一点，模型的对立应组元是一个结点。
ANSYS接触分析
ANSYS接触分析ANSYS是一种广泛使用的工程仿真软件，能够进行各种工程问题的数值分析和模拟。
接触分析是ANSYS中的一种重要分析方法，用于研究和评估两个或多个物体之间的接触行为。
接触分析在机械、土木、汽车、航空航天等领域都有广泛应用，在设计和优化工程系统时提供了重要指导。
接触分析的基本原理是通过建立接触面上的接触条件和力学行为模型，来预测接触过程中的应力、应变和接触面的变形情况。
使用接触分析可以评估接触面上的压力分布、接触面的形状变化、摩擦力和接触面之间的滑动行为等。
接触分析能够帮助工程师优化设计，提高系统可靠性和效率。
ANSYS提供了多种接触分析方法，包括接触与非线性分析（contact and nonlinear analysis）、接触单元分析（contact element analysis）和基于拉格朗日和欧拉方法的接触分析（Lagrange and Euler contact analysis）等。
不同的方法适用于不同的接触问题，例如铰链接触、摩擦接触和完全粘连接触等。
在进行接触分析时，首先需要定义接触区域，即两个或多个物体之间的接触面。
接触面可以是平面、曲面或曲线，可以通过CAD模型导入或手动创建。
接下来，需要定义接触材料的特性，包括弹性模量、泊松比和摩擦系数等。
然后，需要为接触面上的节点或单元分配合适的边界条件，例如约束条件和荷载。
最后，可以运行接触分析并获得结果。
ANSYS的接触分析模块提供了丰富的分析结果和可视化工具，可以帮助用户理解接触行为并进行设计优化。
常见的结果包括两个物体之间的接触面积、接触面的法向压力分布、接触区域的摩擦力和切向位移等。
通过分析这些结果，可以评估接触性能和接触界面的强度。
总结来说，ANSYS接触分析是一种重要的工程仿真方法，可以用于评估两个或多个物体之间的接触行为。
它能够帮助工程师优化设计，提高系统可靠性和效率。
通过定义接触区域、材料特性和边界条件，运行接触分析并分析结果，可以得到关于接触性能和接触界面强度的重要信息。
ANSYS中的接触问题
点－点的接触在ANSYS程序中提供了三种点－点的接触单元，在此，我们主要介绍前二种：[$#8226] CONTAC12[$#8226] CONTAC52[$#8226] COMBIN40我们可以在预先知道接触位置的单点接触问题中使用点－点的接触单元。
也可以在接触面网格完全相同的情况，例如过盈装配问题中，用点－点的接触元来模型两个面之间的接触。
CONTAC12：2－D点－点的接触单元这个单元是通过总体坐标系X－Y平面内的二个结点来定义的，可以用于2－D平面应力，平面应变和轴对段分析中。
程序通过一个相对于总体坐标X轴的输入角Q（用度表示）来定们接触面，接触面不一定垂直于结点I，J的连线，并且结点I，J可以位于同一位置。
CONTAC12的单元坐标系是这样定义的，总体坐标的X轴逆时针旋转Q角便得到正的滑动方向，法向方法N垂直于S，正的法向位移有张开缝隙的作用。
我们可以用下面二种方法来定义初始过盈量或缝隙。
[$#8226] 明确定义实常数INTF，这时单元关键字K4必须设置成“Real Consttant”（这是这个选项的缺省值）。
一个负的INTF值表示处于初始张开的缝隙状态。
[$#8226] 让程序以初始节点位置为基础计算初始过盈量或缝隙，这时单元关键字k4必须设置为“Initnodelocats”。
初始分开的结点定义了初始张开的缝隙。
一个实常数，初始单元状态（START）一旦被定义，程序将忽略由INTF给定的条件，有效的开始条件是：[$#8226] START＝0：由INTF决定缝隙状态[$#8226] START＝1：缝隙是关闭的，且没有滑动[$#8226] START＝2：缝隙是关闭的，且有方向的滑动[$#8226] START＝－2：缝隙是关闭的，且有负方向的滑动[$#8226] START＝3：缝隙是张开的一个对开始条件的好的估计将有助于问题的收敛。
CONTAC12的实常数：界面角THETA－定义接触面方位的角度法向刚度KN－在法线方向的接触刚度位移过盈量INTF－初始过盈量基缝隙初始单元状态START粘附刚度KS－在滑动方向的接触刚度KS缺省到KNCONTAC12的单元关键字：摩擦类型K1 弹性库仑刚性库仑方位角来源于 K2 实常数THETA运动方向过盈量或缝隙基于 K4 实常数INTF初始接触的位置接触时间预测目标 K7 最小的时间增量合理的增量使用CONTAC12时的一些注意点：1、检查单元坐标系，保证使所定义的是一个间隙而不是一个钩子。
ANSYS接触问题
接触问题（参考ANSYS的中文帮助文件）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。
ansys接触分析讲解
关于使用节点对表面接触单元的详细信息请参看 ANSYS结构分析指 南 (ANSYS Structural Analysis Guide) .
October 20, 2000
8-20
接触刚度
• 点对点(接触12单元和接触52单元)和节点对表面(接触48单元和接 触49单元)接触单元都要求给出罚刚度.
• 注意点对点接触只能用于低次单元.
October 20, 2000
8-14
节点对节点接触过程
接触12单元和接触52单元既能用直接生成法创建, 也能在重合节点 处创建单元.
前处理器 -> 创建 -> 单元 -> 在重合节点 ( Preprocessor -> Create -> Elements -> At Coincid Nd)
8-9
接触协调条件
将罚函数法和拉格朗日乘子法结合起来施加接触协调条件合称为增 强的拉格朗日法. 在迭代的开始, 接触协调条件基于惩罚刚度决定. 一旦达到平衡, 就检 查许可侵入量. 这时, 如果有必要, 接触压力增大, 继续进行迭代.
F
October 20, 2000
许可侵入量
8-10
October 20, 2000
接触问题提出两个重要的挑战:
• 在多数接触问题中接触区域是未知的. 表面与表面会突然接触 或突然不接触, 这会导致系统刚度的突然变化.
• 多数接触问题包括摩擦. 摩擦是与路径有关的现象, 这要求精 确的加载历史. 摩擦的响应还可能是杂乱的, 使求解难以收敛.
October 20, 2000
8-2
关于耦合和约束方程的注释
用于罚刚度, 可以这样估算: k = fE
ANSYS接触分析精华
ANSYS接触分析精华ANSYS是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以帮助工程师进行各种结构和材料的力学性能分析。
在ANSYS中，接触分析是一个重要的模块，它可以模拟在不同物体之间的接触行为。
本文将介绍ANSYS接触分析的精华内容及其应用。
1. 接触分析的基本原理接触分析是通过建立不同物体之间的节点接触来模拟物体间的接触行为。
在ANSYS中，通过采用节点到节点的接触关系，来模拟物体之间的接触和相互影响。
接触分析的基本原理是基于虚功原理和平衡方程，利用迭代计算方法求解出物体之间的接触压力、接触应力分布、接触区域等参数。
2. 接触问题的分类在ANSYS中，接触问题可分为无接触和有接触两类。
无接触问题是指物体之间不存在接触行为，而有接触问题则包括有限元模型中物体间的相互接触。
有接触问题又可细分为针对不同接触类型的分析，如点对面接触、面对面接触或多物体接触等。
ANSYS提供了不同类型接触分析的功能模块，可以根据实际情况选择合适的接触类型进行模拟。
3. 接触分析的关键步骤3.1 几何建模：在进行接触分析前，需要首先进行几何建模。
ANSYS提供了丰富的几何建模工具，可以创建各种复杂形状的模型。
3.2 网格划分：在进行接触分析前，需要将模型进行网格划分。
合适的网格划分能够保证分析结果的准确性和计算效率。
3.3 材料属性定义：在ANSYS中，需要对物体的材料属性进行定义，包括材料的弹性模量、泊松比、压力限制等。
3.4 边界条件设定：在接触分析中，需要对物体的边界条件进行设定，包括约束条件和加载条件等。
3.5 接触参数设定：在进行接触分析前，需要对接触参数进行设定，如摩擦系数、接触模型类型等。
3.6 求解与后处理：设置好模型后，可以进行求解和后处理。
ANSYS提供强大的求解器用于求解接触问题，并可根据需要进行后处理和结果分析。
4. ANSYS接触分析的应用领域ANSYS接触分析广泛应用于机械、土木、航空航天、汽车等工程领域。
ANSYS接触类型分析
ANSYS接触类型分析ANSYS接触类型分析是指通过使用ANSYS软件进行接触问题的模拟和分析。
接触问题是工程和科学中一个非常重要的领域，包括各种材料之间的接触和摩擦现象。
接触类型分析可以用于研究材料之间的接触压力、接触应力、接触面形变等现象，对设计和优化接触表面的摩擦和力学性能具有重要意义。
在ANSYS中，接触类型分析可以通过以下几个步骤进行：1.几何建模：首先需要对接触系统进行几何建模。
这包括对接触物体的几何形状进行建模，并确定接触点的位置和接触面的形状。
在ANSYS中可以使用3D建模工具进行几何建模。
2.材料定义：接下来需要为接触物体定义其材料属性。
材料属性包括弹性模量、泊松比等力学特性。
在ANSYS中可以通过材料库或自定义材料参数来定义材料属性。
3.网格划分：在进行接触类型分析之前，需要对几何模型进行网格划分。
网格划分对接触分析结果的准确性和计算效率有很大影响。
ANSYS提供了不同类型和密度的网格生成工具，并根据需要选择适当的网格划分方法。
4.接触定义：在ANSYS中，可以通过多种方式定义接触类型。
最常用的是基于节点间的接触定义，即定义接触区域和接触材料的属性。
可以选择不同的接触模型，如无限平面接触、接触解脱接触等，以满足不同的接触问题需求。
5.边界条件：在进行接触类型分析时，需要定义适当的边界条件。
边界条件可以包括施加的力、位移限制等。
在ANSYS中，可以通过施加边界条件来模拟不同的工况和载荷情况。
6.求解器设置：在进行接触类型分析之前，需要选择合适的求解器，并设置相应的求解参数。
ANSYS提供了多种求解器选项，可以根据需要选择合适的求解器。
7.后处理：当接触类型分析计算完成后，可以进行后处理，包括结果的可视化、提取关键数据和分析结果。
ANSYS提供了丰富的后处理工具来分析和展示接触分析结果。
除了基本的接触类型分析，ANSYS还提供了一些高级功能和扩展模块，以满足复杂接触问题的模拟和分析需求。
ansys 标准接触
ansys 标准接触在ANSYS中，标准接触是一种常见的工程分析问题，它涉及到不同部件之间的接触行为和力学特性。
在进行ANSYS标准接触分析时，需要考虑到接触面的摩擦、接触压力、接触面变形等因素，以确保系统的稳定性和可靠性。
首先，要进行ANSYS标准接触分析，需要定义接触对。
接触对是指两个部件之间的接触关系，可以是零件与零件之间的接触，也可以是零件与固定边界之间的接触。
在定义接触对时，需要考虑到接触面的几何形状、材料属性、摩擦系数等参数，这些参数将直接影响到接触行为和力学特性。
其次，需要设定接触条件。
接触条件包括接触类型、接触行为、接触状态等，这些条件将决定接触对之间的力学行为。
在ANSYS中，可以选择不同的接触类型，如无摩擦接触、摩擦接触等，根据实际情况进行设定。
同时，还需要考虑到接触对之间的接触行为，如是否允许分离、是否考虑接触面变形等，这些条件将对系统的响应产生重要影响。
接着，进行接触分析。
在进行接触分析时，需要考虑到接触对之间的接触压力、接触面变形、摩擦力等因素。
通过对接触对之间的力学行为进行分析，可以得到接触面的接触压力分布、摩擦力大小、接触面的接触状态等信息，这些信息将为系统的设计和优化提供重要参考。
最后，进行结果评定。
在得到接触分析的结果后，需要对结果进行评定，判断系统的稳定性和可靠性。
通过对接触压力分布、摩擦力大小、接触状态等信息进行分析，可以评定系统是否存在接触失效、摩擦失效等问题，为系统的改进和优化提供参考依据。
总之，在进行ANSYS标准接触分析时，需要充分考虑接触对的定义、接触条件的设定、接触分析的进行以及结果的评定，以确保系统的稳定性和可靠性。
通过对接触行为和力学特性的分析，可以为系统的设计和优化提供重要参考，提高系统的性能和可靠性。
ANSYS接触元素之使用与验证
ANSYS接触元素之使用与验证作者：徐元展(2000-08-11)，核可：徐业良(2000-08-11)。
附注：本文为八十八学年度元智大学机械工程研究所徐元展硕士论文附录。
1. CONTACT 12: 2-D point-to-point contact elementANSYS有限元素分析软件中的“CONTACT 12”为二维点对点的接触元素(2-D point-to-point contact element)，是用来描述两个表面之间实际接触时，可能有的干涉或间隙，以及可能发生的相互滑动。
此元素只能容许支撑在表面正向方向的压缩力以及切线方向的剪力（库伦摩擦力）。
此元素在每个节点上有两个自由度，为节点本身的x与y方向。
以下就对此元素的使用方式做说明。
1.1输入数据与产生元素本元素的几何系统、节点位置及坐标系统如图A.1所示。
定义本元素需要两个节点(I, J)，接口角度(THETA)，正向接触刚性与附着刚性(KN, KS)，初始的干涉或间隙量(INTF)，以及初始的元素状态(START)。
在接触弹簧有限元素分析模型中，相邻两节点I、J的坐标位置相同，我们藉由设定其接口角度、正向刚性、以及初始的干涉或间隙量，来定义I、J的关系，各参数的设定与说明分述如下。
接口角度设定的单位是「度(degrees)」，由图A.1所示，其角度的定义为世界坐标的X 轴与元素的s轴的夹角。
在如图 A.2所示接触弹簧的分析中，“gap”和“interference”以CONTACT 12元素仿真时，紧配接口的角度设定为90°。
图A.1CONTACT 12 二维点对点接触元素[ANSYS User’s Manual Revision 5.0]图A.2连接器接触弹簧构造正向接触刚性KN，应依据接触表面的刚性而定，但对大部分的问题而言区域平面上的变形并不是重点，因此通常都以相邻元素刚性一阶(order)或二阶的倍率来当作正向接触刚性。
使用ANSYS自动接触技术的方法
使用ANSYS自动接触技术的方法本文介绍了使用ANSYS自动接触技术的方法。
现代CAE技术可以对相当大规模的问题进行分析,这种分析可以是复杂的接触问题(在CAD中称为“装配”)。
装配体的分析模拟是公认的最尖端的CAD/CAE技术之一,这项技术使得人们得以精确的预测一个多零部件的结构的性能。
传统的,也是最直接的装配方法是先简单的导入装配体的各个零部件,确定它们的空间相对位置,然后人为地确定各零部件在整个装配体中的接触关系,建立接触单元。
此过程在其他CAE软件中须采用手工方式完成,不仅需要漫长的虚拟整机建立过程,同时,还需要工程师对结构的各项指标、限制、风险全面的了解。
每一个有经验的有限元分析工程师都知道,没有任何两个接触问题是完全一样的,装配问题的复杂性在某种程度上肯定了ANSYS在这个领域的成就——ANSYS可以对各种不同的接触问题进行非常好,而且简便的模拟。
一个装配体的ANSYS有限元分析过程可以简单的归纳为,建立模型并划分网格识别零部件相互关系施加边界条件以及环境参量求解并复查结果事实上在ANSYS默认的设定中,当一个装配体的CAD模型被倒入的时候,接触关系已经被自动的探测了,而接触区域被指定为面/面culture and entertainment venues, fitness centers, has a good ecological environment, job security measures), these requirements are very straightforward, specific standards, also has a clear direction, more easily by a superior examination. Poverty assessment is to look at the per capita net incomeof the poor end of 2015 standards is ... ... Yuan, higher standards is poverty. Superior acceptance to entrust a third party institution from HouseImplementation. After acceptance, also through spot checks, visits, telephone surveys looking activities. This means that our achievements have been recognized by the poor for poverty alleviation through acceptance, which we put forward higher requirements for poverty eradication. Therefore, the County Office for poverty alleviation to evaluation efforts in this regard. To implement the grid management model, integrating poverty alleviation into grid management, and "make a heart" activity combined package of leading cadres implement monitoring systems for poverty alleviation, each poor households identified a package cost. In this regard, you can design a form, indicating the poor basic causes, current income, poverty, support measures, implementation of support measures, through helping ' income, annual revenue. From now on, protection officers working households, household-by-place. When the examination, which the poor don't have time to get out of poverty, and holding people accountable. Third, on environmental protection in construction of ecological civilization is the focus on one of the six battle this year. Xian Wei proposed to build "green mountains and beautiful, happy and harmonious" new ... ... Target, which is the basis of environmental protection. Do well environmental protection work, we keep the side of the mountains, nor to the masses to create a suitable for residential and business suitable for swimming and raising living and working environment. Last year, we got good grades the environmentalwork, atmospheric index ranked 4th in the city to obtain eco-compensationaccording to project needs, in accordance with the "channel, use the same, and use" principle, the implementation of project planning, funding and manpower arrangements, avoiding duplication of inputs and waste of resources, effective integration of poverty relief funds ... Here to remind everyone that bundle integration-related funds, aims to concentrate financial resources for big undertakings. Authorities do not think that has less autonomy, pursuing the deregulation of work. Thisyear on the amount of funds on fighting for the departments concerned to increase over the previous year ... and ... respectively. In this regard, the financial Department to dispatch in a timely manner, analysesrelevant departments strive for. (E) to implement the poverty assessment responsibilities. Of village-level evaluation is very clear, that is, "five-ten" ("five-way" path, power, through water, through radio, television, information; " Ten "the hanlaobaoshou fields, rich projects, Office kitchen, health services, sanitation system, pre-school education, 关系。
Ansys接触分析
Ansys接触分析接触问题是一种高度非线性行为，需要较大的计算资源，为了进行实为有效的计算，理解问题的特性和建立合理的模型是很重要的。
接触问题存在两个较大的难点：其一，在你求解问题之前，你不知道接触区域，表面之间是接触或分开是未知的，突然变化的，这随载荷、材料、边界条件和其它因素而定；其二，大多的接触问题需要计算摩擦，有几种摩擦和模型供你挑选，它们都是非线性的，摩擦使问题的收敛性变得困难。
一般的接触分类接触问题分为两种基本类型：刚体－柔体的接触，和柔体－柔体的接触，在刚体－柔体的接触问题中，接触面的一个或多个被当作刚体，（与它接触的变形体相比，有大得多的刚度），一般情况下，一种软材料和一种硬材料接触时，问题可以被假定为刚体－柔体的接触，许多金属成形问题归为此类接触，另一类，柔体－柔体的接触，是一种更普遍的类型，在这种情况下，两个接触体都是变形体（有近似的刚度）。
ANSYS接触能力ANSYS支持三种接触方式：点－点，点－面，和面－面，每种接触方式使用的接触单元适用于某类问题。
为了给接触问题建模，首先必须认识到模型中的哪些部分可能会相互接触，如果相互作用的其中之一是一点，模型的对应组元是一个结点。
如果相互作用的其中之一是一个面，模型的对应组元是单元，例如梁单元，壳单元或实体单元，有限元模型通过指定的接触单元来识别可能的接触匹对，接触单元是覆盖在分析模型接触面之上的一层单元，至于ANSYS使用的接触单元和使用它们的过程，下面分类详述。
点－点接触单元点－点接触单元主要用于模拟点－点的接触行为，为了使用点－点的接触单元，你需要预先知道接触位置，这类接触问题只能适用于接触面之间有较小相对滑动的情况（即使在几何非线性情况下）如果两个面上的结点一一对应，相对滑动又以忽略不计，两个面挠度（转动）保持小量，那么可以用点－点的接触单元来求解面－面的接触问题，过盈装配问题是一个用点－点的接触单元来模拟面－面的接触问题的典型例子。
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ANSYS接触元素之使用与验证作者：徐元展(2000-08-11)，核可：徐业良(2000-08-11)。
附注：本文为八十八学年度元智大学机械工程研究所徐元展硕士论文附录。
1. CONTACT 12: 2-D point-to-point contact elementANSYS有限元素分析软件中的“CONTACT 12”为二维点对点的接触元素(2-D point-to-point contact element)，是用来描述两个表面之间实际接触时，可能有的干涉或间隙，以及可能发生的相互滑动。
此元素只能容许支撑在表面正向方向的压缩力以及切线方向的剪力（库伦摩擦力）。
此元素在每个节点上有两个自由度，为节点本身的x与y方向。
以下就对此元素的使用方式做说明。
1.1输入数据与产生元素本元素的几何系统、节点位置及坐标系统如图A.1所示。
定义本元素需要两个节点(I, J)，接口角度(THETA)，正向接触刚性与附着刚性(KN, KS)，初始的干涉或间隙量(INTF)，以及初始的元素状态(START)。
在接触弹簧有限元素分析模型中，相邻两节点I、J的坐标位置相同，我们藉由设定其接口角度、正向刚性、以及初始的干涉或间隙量，来定义I、J的关系，各参数的设定与说明分述如下。
接口角度设定的单位是「度(degrees)」，由图A.1所示，其角度的定义为世界坐标的X 轴与元素的s轴的夹角。
在如图 A.2所示接触弹簧的分析中，“gap”和“interference”以CONTACT 12元素仿真时，紧配接口的角度设定为90°。
图A.1CONTACT 12 二维点对点接触元素[ANSYS User’s Manual Revision 5.0]图A.2连接器接触弹簧构造正向接触刚性KN，应依据接触表面的刚性而定，但对大部分的问题而言区域平面上的变形并不是重点，因此通常都以相邻元素刚性一阶(order)或二阶的倍率来当作正向接触刚性。
在接触弹簧的分析中，接触弹簧材料的弹性模数为103,000MPa，所以我们将正向接触刚性KN设为1,000,000MPa。
而附着刚性(sticking stiffness)KS则表示当我们选择有弹性库伦摩擦(elastic Coulomb friction)影响时，在接触平面切线方向的刚性，通常预设为KN。
因此在设定材料性质时，除了材料的弹性模数(EX)与蒲松氏比(NUXY)外，摩擦系数也要加以设定。
在接触弹簧的分析中，接触弹簧与塑料外罩的接触面的摩擦并不是分析的重点，所以材料的摩擦系数(MU)都设定为1，而KS就不设定其值。
由图A.1所示，初始的干涉量或间隙量为δ，若δ为正值表示接触表面是相互干涉的，若δ为负值则表示接触表面之间为间隙。
由图A.2所示在接触弹簧的分析中，在接触平面上在干涉位置上的节点其干涉量为0.065mm，在有间隙位置上的节点其间隙量为-0.015mm。
表A.1为CONTACT 12元素输入数据的摘要表，在接触弹簧的分析的设定除上述之外，其它都采用ANSYS的预设条件，若在其它应用上，须依需求做适当的调整。
在设定完接触元素的参数后，便是要在边界上产生接触元素。
接触元素的设定需要接触接口上相对的节点相互设定。
以CONTACT 12元素为例，在图A.1中I、J两点之间要产生接触元素以定义两点间的关系，使用ANSYS产生元素的指令由I到J产生一接触元素，这样只定义了I对J的关系，我们需要再由J到I产生一接触元素，如此一来在此两点间的接触关系定义才完整。
同样的，在应用其它种类的接触元素时，接触接口上的节点也必须相互设定产生接触元素。
Element name CONTACT12Nodes I, JDegrees of Freedom UX, UYReal Constants THETA, KN, INTF, START, KSA negative INTF(interference) assumes an initially open gapIf START = 0.0 or blank, initial condition of gap determined from INTFIf START = 1.0, gap initially closed and not sliding(if MU 0.0) or sliding positive(ifMU = 0.0)If START = 2.0, gap initially closed and sliding positiveIf START = -2.0, gap initially closed and sliding negativeIf START = 3.0, gap initially openMaterial Properties MUSurface Loads NoneBody Loads Temperatures: T(I), T(J)Special Features NonlinearKEYOPT(1) Used only with MU>0.00 - Elastic coulomb friction (KS used for sticking stiffness)1 – Rigid coulomb friction (resisting force only)KEYOPT(2) 0 – Orientation determined by theta real constant1 –circular gap option (THETA orientation determined from direction of motion)(ignore THETA real constant)KEYOPT(4) 0 – Interference (or gap) based on intf real constant1 – Interference (or gap) based on initial node locations (ignore INTF real constant) KEYOPT(7) Used with automatic loading to control contact time predictions0 – Predictions are made to achieve the minimum time (or load) increment whenever achange in contact status occurs1 –Predictions are made to maintain a reasonable time (or load) increment(recommended)1.2解答数据输出要输出接触元素的数据，可使用ANSYS后处理中的ETABLE指令，得到接触元素求解后的解答数据。
表A.2为CONTACT 12元素解答数据各卷标所代表意义的解说。
Label ExplanationEL Element numberNODES Nodes－I, JXC, YC Center X, Y Location (postdata only)TEMP T(I), T(J)USEP Gap size or interferenceFN Normal forceSTA T Element status1－Contact, no sliding2－Sliding contact (node J moving to right of node I)-2－Sliding contact (node J moving to left of node I)3－Gap openOLDST Stat value of the previous time stepTHETA Orientation angle(Printed only if MU>0.0 and KEYOPT(2)=0):MU Coefficient of frictionUT Relative displacement in tangential direction (positive for node J moving to right of node I)FS Tangential force2. COMBIN 40Combination Element本章以塑料紧配扣件的差拔力分析实例，来说明ANSYS有限元素软件中，结合元素“COMBIN 40”的使用，并将有限元素分析之结果与理论公式计算结果做一对照、验证。
2.1塑料紧配扣件(plastic press fit fastener)差拔力分析◇基本紧配扣件图A.3为一基本紧配(press fit)扣件模型，要将柄杆(shaft)拉出的力量F为=μ(A.1)NF⋅其中μ为静摩擦系数，N为紧配界面上的正向力图A.3 基本紧配扣件分析模型之尺寸规格当紧配扣件压入组合时，两零件之间的干涉造成紧配接口上的压力，式(A.2)、(A.3)为计算紧配界面上的压力的公式[Mott, 1992]，当柄杆与套壳(hub)的材料相同时紧配接口上的压力为(A.2)若两个组件材质不同时则紧配接口上的压力为(A.3)其中δ为直径的干涉量，E 为内外组件材质相同时之弹性模数，o E 为套壳之弹性模数，i E 为柄杆之弹性模数，o ν为套壳之蒲松比，i ν为柄杆之蒲松比，而其余尺寸参数如图A.4所示。
即为将柄杆拉出所需的力。
图 A.5为紧配扣件的有限元素模型，材料性质与尺寸参数与前述相同，使用结合元素(combination element) COMBINE 40连接紧配接口上柄杆与套壳上的网格节点，定义两组件之间的关系。
我们可以得到两组件紧配结合时作用在结合元素上的力，所有元素总和即为紧配接口上的正向力总和，有限元素分析所得为231.5N ，与上述以理论公式计算所得的结果相同。
图A.5 紧配扣件有限元素模型图A.6为正向力总和对干涉量大小的关系图，正向力与干涉量的大小成线性、正比的关系，而在式(A.A.3)中，干涉界面上的压力p 与直径干涉量δ也是成正比，表示此处以结合元素仿真紧配扣件的结合情形是合理、正确的。
图A.6正向力与干涉量成正比◇推拔紧配扣件推拔紧配扣件(tapered press fit)的设计，是帮助使用者在组装时更容易，我们利用有限元素分析技术，分析紧配接口上正向力与推拔紧配扣件各项设计参数之间的关系。
图A.7为一推拔紧配扣件的设计参数，有推拔角 ，插入长度h，柄杆直径d，柄杆厚度t。
图A.8为正向力与插入长度的关系图，正向力与插入长度的平方成正比，图A.9为正向力与柄杆厚度的关系，柄杆厚度愈厚，紧配接口上的正向力愈大。