ANSYS中的接触
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 workbench 接触简介
Contact Status Open p
Contact Status Open p
Penetration
Gap
Penetration
Gap
Closed 法向拉格朗日法
3-8
Closed 罚函数法
Penetration
Workbench Mechanical - Introduction to Contact
积分点探测
节点探测
3-9
Workbench Mechanical - Introduction to Contact
... 接触公式
Training Manual
• 对于特定的“绑定”和“不分离”两个面间的接触类型,可用多点约束 (MPC) 算法.
– MPC 内部添加约束方程来“联结”接触面间的位移 – 这种方法不基于罚函数法或Lagrange乘子法 .它是直接有效的关联绑定接触面 方式。 – MPC算法基础的绑定接触也支持大变形效应
– “N “Normal lL Lagrange” ” 法是因为拉格朗日乘子公式用于法线方向而罚函 数 方法用于切线方向而得名的.
3-12
Workbench Mechanical - Introduction to Contact
… 公式对比
Training Manual
• 下表列出不同接触算法的比较，用“+”表优势，“-”表劣势:
F
当接触协调性不被强制时会发生渗透.
Contact
Target
F
3-4
Workbench Mechanical - Introduction to Contact
B. 接触公式
• 对非线性接触实体表面, 可使用罚函数或增强拉格朗日公式:
ansys接触类型有哪些？
在ANSYS 中，接触类型通常用于描述不同部件之间的接触行为，包括当一个实体与另一个实体接触时，它们之间如何相互作用和传递力或热量。
以下是一些ANSYS 中常见的接触类型：
1. 结合接触（Bonded Contact）：
- 结合接触是指两个实体被假定为始终保持接触，不会相对滑动。
这种接触类型适用于需要模拟两个实体完全粘合在一起的情况。
2. 无摩擦滑动接触（Frictionless Contact）：
- 无摩擦滑动接触假定两个实体之间可以相对滑动，但不存在摩擦力。
这种接触类型适用于需要考虑零摩擦情况下的接触行为。
3. 有摩擦滑动接触（Frictional Contact）：
- 有摩擦滑动接触考虑到摩擦力的影响，实体之间可以相对滑动，并考虑了摩擦系数的影响。
这种接触类型适用于需要考虑摩擦力的情况。
4. 接触对接触（Contact Pair）：
- 接触对接触允许您定义两个接触表面之间的接触，其
中一个表面可以与多个其它表面接触。
这种接触类型适用于多对一接触关系的情况。
5. 弹簧接触（Spring Contact）：
- 弹簧接触模型允许在接触区域内施加等效弹簧刚度，可用于对接触区域内的弹性行为进行建模。
6. 非接触接触（No Separation Contact）：
- 非接触接触用于一开始就排除两个实体之间的接触。
以上是一些在ANSYS 中常见的接触类型，您可以根据具体的仿真模型和需要考虑的接触行为来选择适当的接触类型，并进行相关的接触分析。
ANSYS中的接触
ANSYS中的接触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。
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ANSTS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─与的接触问题的典型例⼦。
点─⾯接触单元点─⾯接触单元主要⽤于给点─⾯的接触⾏为建模，例如两根梁的相互接触。
如果通过⼀组结点来定义接触⾯，⽣成多个单元，那么可以通过点─⾯的接触单元来模拟⾯─⾯的接触问题，⾯即可以是刚性体也可以是柔性体，这类接触问题的⼀个典型例⼦是插头到插座⾥。
使⽤这类接触单元，不需要预先知道确切的接触位置，接触⾯之间也不需要保持⼀致的⽹格，并且允许有⼤的变形和⼤的相对滑动。
Contact48和Contact49都是点─⾯的接触单元，Contact26⽤来模拟柔性点─刚性⾯的接触，对有不连续的刚性⾯的问题，不推荐采⽤Contact26因为可能导致接触的丢失，在这种情况下，Contact48通过使⽤伪单元算法能提供较好的建模能⼒。
⾯─⾯的接触单元ANSYS⽀持刚体─柔体的⾯─⾯的接触单元，刚性⾯被当作“⽬标”⾯，分别⽤Targe169和Targe170来模拟2─D和3—D的“⽬标”⾯，柔性体的表⾯被当作“接触”⾯，⽤Conta171,Conta172,Conta173,Conta174来模拟。
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。
《2024年基于ANSYS软件的接触问题分析及在工程中的应用》范文
《基于ANSYS软件的接触问题分析及在工程中的应用》篇一一、引言随着现代工程技术的快速发展，接触问题在各种工程领域中扮演着越来越重要的角色。
ANSYS软件作为一种强大的工程仿真工具，被广泛应用于解决各种复杂的工程问题，包括接触问题。
本文将详细介绍基于ANSYS软件的接触问题分析，并探讨其在工程中的应用。
二、ANSYS软件接触问题分析1. 接触问题基本理论接触问题是一种高度非线性问题，涉及到两个或多个物体在力、热、电等作用下的相互作用。
在ANSYS软件中，接触问题主要通过定义接触对、设置接触面属性、设定接触压力等参数进行模拟。
2. ANSYS软件中接触问题的分析步骤（1）建立模型：根据实际问题，建立相应的几何模型和有限元模型。
（2）定义接触对：在ANSYS软件中，需要定义主从面以及相应的接触类型（如面-面接触、点-面接触等）。
（3）设置接触面属性：根据实际情况，设置接触面的摩擦系数、粘性等属性。
（4）设定载荷和约束：根据实际情况，设定载荷和约束条件。
（5）求解分析：进行求解分析，得到接触问题的解。
3. 接触问题分析的难点与挑战接触问题分析的难点主要在于高度的非线性和不确定性。
此外，还需要考虑多种因素，如接触面的摩擦、粘性、温度等。
这些因素使得接触问题分析变得复杂且具有挑战性。
三、ANSYS软件在工程中的应用1. 机械工程中的应用在机械工程中，ANSYS软件被广泛应用于解决各种接触问题。
例如，在齿轮传动、轴承、连接件等部件的设计和优化中，ANSYS软件可以模拟出部件之间的接触力和应力分布，为设计和优化提供有力支持。
2. 土木工程中的应用在土木工程中，ANSYS软件可以用于模拟土与结构之间的接触问题。
例如，在桥梁、大坝、建筑等结构的分析和设计中，ANSYS软件可以模拟出结构与土之间的相互作用力，为结构的设计和稳定性分析提供依据。
3. 汽车工程中的应用在汽车工程中，ANSYS软件被广泛应用于模拟汽车零部件之间的接触问题。
（完整版）ANSYS—接触单元说明
（完整版）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非线性接触分析中的接触行为
ansys非线性接触分析中接触行为接触是状态改变非线性，经典ANSYS版本中共提供了7种接触行为，每一种都有其特点及相应的应用范围，在选用的时候应该谨慎。
（1）标准接触行为（standard）该接触行为包括了法向接触闭合和分开行为，在该接触模式中既考虑粘着摩擦同时也考虑了滑动摩擦。
如图上，AB与BC本来是分开的，中间通过B点连接，当在A点施加力F，AB慢慢贴近BC，最终靠在一起。
但F撤销后，AB在恢复力的作用下慢慢回复到初始分开状态。
标准接触行为包括了分开状态→闭合状态→分开状态。
当AB与BC靠在一起时，既存在正压力，同时还有沿BC圆弧切线方向的摩擦力。
（2）粗糙接触行为（rough）该接触行为包括了法向接触闭合和分开行为，但滑动行为在此是不会发生的。
原因是所有参与接触的表面都被假定为非常粗糙，以致于可以认为摩擦力无穷大而不能够产生相对滑动。
在这种接触行为中，接触的两个物体或部件之间，除了存在正压力外，还有切向摩擦力，但是接触部分之间不可以产生相对滑动。
（3）绑定接触行为（bonded）是指一旦接触关系建立，那么目标面及接触面就被假定为粘结在一起（不可以分开）。
（4）绑定接触行为（始终）（bonded（always））任何初始时在许可接触容差范围内探测到的接触点或者是那些即将进入接触的点在后续的分析中将被绑定在一起。
这种接触行为的典型应用，如在组装分析中将两种不同网络的组件“加”在一起。
线性静态分析也可以用该种接触行为来解决，虽然由于有接触单元的存在，分析中将会提示为非线性分析，但往往只要一步迭代就完成了。
（5）绑定接触行为（初始接触）（bonded（initial））绑定仅发生在初始状态下就接触的面上，初始状态下没有接触的部分将继续保持分开。
典型的例子是通过焊接连接在一起的两个物体，焊接部分始终保持连接，没有焊接的部分保持分离状态。
（6）不分开型（no separation）一旦接触关系建立，目标面及接触面便被约束在一起了，但还是允许接触面之间有滑动。
ANSYS Workbench五种接触类型浅析
Bonded: This is the default configuration and applies to all contact regions (surfaces, solids, lines, faces, edges). If contact regions are bonded, then no sliding or separation between faces or edges is allowed.No Separation: This contact setting is similar to the bonded case. It only applies to regions of faces (for 3-D solids) or edges (for 2-D plates). Separation of faces in contact is not allowed, but small amounts of frictionless sliding can occur along contact faces. [Not supported for Explicit Dynamics analyses.]Frictionless: This setting models standard unilateral contact; that is, normal pressure equals zero if separation occurs. It only applies to regions of faces (for 3-D solids) or edges (for 2-D plates).Rough: Similar to the frictionless setting, this setting models perfectly rough frictional contact where there is no sliding. It only applies to regions of faces (for 3-D solids) or edges (for 2-D plates). By default, no automatic closing of gaps is performed. This case corresponds to an infinite friction coefficient between the contacting bodies. [Not supported for Explicit Dynamics analyses.]Frictional: In this setting, two contacting faces can carry shear stresses up to a certain magnitude across their interface before they start sliding relative to each other. It only applies to regions of faces.Workbench中提供了5种接触类型，单从字面上很难理解这几种接触的区别，下面将帮助中关于这几个接触类型的描述翻译出来，供参考:Bonded（绑定）:这是AWE中关于接触的默认设置。
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。
浅谈ANSYS Workbench接触设置
浅谈ANSYS Workbench接触设置0、引言ANSYS中的接触可涉及位移、电压、温度、磁场等自由度，在这些接触中，涉及位移自由度的接触是比较复杂的。
本文大概介绍了ANSYS中接触求解的原理，并使用ANSYS Workbench计算了两圆柱接触和轮齿接触的接触应力并与赫兹公式进行了对比，最后给使用ANSYS Workbench求解接触时提供了一些建议。
鉴于作者水平有限，难免会存在一些错误，希望广大读者批评指正。
1、ANSYS接触公式理论接触处理往往是复杂的。
可能的话推荐使用程序默认的设置。
因为现实接触体之间不会相互穿透，程序必须在两个表面之间建立一种关系，在分析中阻止彼此穿透。
程序阻止相互穿透的行为被称之为强制“接触兼容性”。
图1 接触穿透示意图为了在接触界面上强制执行兼容性，Workbench Mechanical通常提供了几个接触公式。
这些公式定义了使用的求解方法。
图2 接触算法设置界面•纯罚函数法•增广拉格朗日法•常规拉格朗日法•多点约束（MPC）法•梁(beam)如果穿透在一个接触容差（FTOLN*下层单元的深度）范围内，接触兼容性则是满足的。
接触深度是一个接触对中每个接触单元深度的平均值。
如果程序检测到任意穿透大于这个容差，全局求解仍然认为是不收敛的，即使残余力和位移增量达到了收敛准则。
图3 下层单元深度示意图2、纯罚函数法和增广拉格朗日法接触公式对于非线性实体接触面，可使用纯罚函数公式或者增广拉格朗日法公式。
这两个都是基于罚函数接触公式：F Normal=K Normal*X Penetration有限接触力F Normal，是接触刚度K Normal的函数。
接触刚度越高，接触穿透X Penetration越小，如下图说明：图4 接触刚度与接触穿透的示意图理想的，对于一个无限大的接触刚度K Normal，可以获得一个0穿透。
在基于罚函数方法下这在数值上是不可能的，但是，如果只要X Penetration足够小或者可以忽略，则认为求解结果是精确的。
ANSYS-WORKBENCH提供的六种接触类型
ANSYS-WORKBENCH提供的六种接触类型接触表示零件间的接触，ANASYS WORKBENCH 提供了6 种类型的接触，它们用于处理各种条件下的接触。
定义接触接触是其中一个很重要的模拟因素。
在模拟过程中，必须定义两个或多个部件之间的接触，这个操作需要通过ANSYS Workbench的接触模块完成。
ANSYS Workbench 提供了6个接触类型，分别为：1.螺纹接触: 用于偏心负载下的机械连接2.几何接触: 用于通用的对齐接触3.断面接触: 用于多个连接的管道或绞盘4.锚头接触: 用于建立任意形状的接触几何体5.描述器接触: 用于旋转联接结构和弹性接触件6.平衡及它增益接触: 可以使用平衡及其增益接触代替悬挂这些接触类型具有不同的适用范围，以适应不同的电子产品或机电一体化模拟需求。
螺纹接触螺纹接触在负载下建立偏心负载的机械连接，将螺栓组件和螺母组件视为接触部件，同时还可以考虑它们之间的旋转及扭转作用。
在 Workbench 中，螺纹接触命令可以在模拟选项中调用。
几何接触几何接触通常适用于两个不同的部件之间的无切向移动, 研究受力区域的几何跟边界条件。
当两个部件的表面形状不同，而又不考虑任何相对运动时，就需要使用几何接触。
在 ANSYS Workbench 中我们在接触设定菜单就可以找到几何接触。
断面接触断面接触常用于多个管道或绞盘之间的接触连接，在这个接触中，工程师必须考虑接触面上斜率及压力场之间的关系。
在 ANSYS Workbench 中，断面接触是在内部接触中进行定义和处理的。
锚头接触锚头接触可以用任何形状的几何体来建立接触，对于与几何接触不同，它可以用于建立平面之间的任意接触，但是不同于断面接触，锚头接触不用考虑压力场的影响。
我们可以直接在接触模块中选择锚头接触这个类型，在对话框中以输入容量和有接触的几何体的输入方式完成任务。
描述器接触描述器接触适用于建立旋转联接结构和弹性接触件，例如万向节上的活动和装配, 它可以使用具有平衡效果的材料来代替不规则的接触形状。
ansys接触设置、施加载荷、后处理有限元原理
ansys接触设置、施加载荷、后处理有限元
原理
有限元分析是现代工程设计中必不可少的工具，而在有限元分析软件中，ANSYS更是被广泛使用。
在进行ANSYS分析时，接触设置、施加载荷和后处理是三个非常重要的环节，下面我们来进行一些介绍：
1、接触设置：
接触是指两个物体表面之间的接触，包括摩擦和各种变形。
在ANSYS中，接触问题的处理是非常复杂的。
一般通过指定接触面和接触类型等参数来进行接触分析。
同时，还可以通过设置接触初始距离、接触材料和接触力等参数来精确模拟接触情况，从而得出精确的分析结果。
2、施加载荷：
在进行有限元分析时，施加载荷是必不可少的。
在ANSYS中，可以通过多种方式来施加载荷，比如输入位移、力、压力、温度等等。
同时，在施加载荷时需要考虑不同类型的加载方式，比如静载、动载和瞬态载荷等等。
为了得到准确的分析结果，需要根据实际情况选择合适的加载方式进行分析。
3、后处理：
有限元分析并不是最终的目标，最终的目标是得出准确的分析结果。
然而，对于大多数工程师来说，如何准确分析和解释计算结果是非常困难的。
因此，ANSYS提供了强大的后处理功能，可以对分析结果进行可视化处理和分析。
例如，绘制应力云图、变形云图和动态图等来展现分析结果，并进一步分析数据以得到更准确的结果。
总之，ANSYS是一种非常强大的有限元分析软件，然而，要想得到准确的结果，需要进行准确的接触设置、施加载荷和后处理等细节工作。
因此，在进行ANSYS分析时，需要根据实际情况选择合适的模型和参数，并进行合理的分析处理，以得到更加精确的结果。
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接触规则
ansys接触规则在ANSYS中进行接触分析时，接触面和目标面的定义规则以及接触算法对于模型的收敛效率具有重要意义。
以下是一些接触规则和设置建议：1. 接触面和目标面的定义：-接触面：在接触分析中，接触面是指可能会与其他物体接触的表面。
接触面不能穿透到目标面，而目标面可以穿透到接触面之中。
-目标面：目标面是与接触面相互作用的表面。
在接触分析中，需要确定哪个表面是刚体，哪个是柔性体。
2. 接触对定义：-刚-柔接触分析：将刚体定义为目标面，柔性体定义为接触面。
-柔-柔接触分析：-凸面对凹面（或平面）：凸面定义为接触面。
-精细网格对粗糙网格：精细网格定义为接触面。
-软硬不同的材料接触：软的定义为接触面。
-高阶单元对低阶单元：高阶单元面定义为接触面。
-一个面大于另外一个面：小面定义为接触面。
3. 接触算法：-罚函数法：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。
接触刚度越大，穿透就越小。
但接触刚度不可能为无穷大，因此会产生虚假穿透。
-拉格朗日乘子法：在法向方向上实现接触力的传递和两接触面间无穿透。
这种算法需要计算法向和切向刚度矩阵。
4. 接触设置：-在ANSYS中，可以通过“Preprocessor/LS-DYNA Options/Contact/Define Contact”菜单来定义接触对。
-接触算法选择：罚函数法和拉格朗日乘子法。
根据具体问题选择合适的算法。
-接触检测点的位置：设置接触检测点以检测接触和分离状态。
5. 接触非线性算法：-完全罚函数法：计算时需要提供法向和切向刚度矩阵。
完全罚函数的主要缺点是两个接触面之间的穿透量取决于这个刚度矩阵。
过高的刚度值会减小穿透总量，但会使刚度矩阵成为病态。
遵循这些接触规则和设置，有助于在ANSYS中进行接触分析时提高模型收敛效率。
ansys接触原则
ansys接触原则：
ANSYS的接触原则主要包括以下几个方面：
1.接触类型选择：ANSYS提供了多种接触类型，如绑定（Bonded）、不分离（No
Separation）、无摩擦（Frictionless）和无穷粗糙（Rough）等。
选择合适的接触类型对于模拟结果的准确性和收敛性至关重要。
2.接触面和目标面选择：在定义接触时，需要选择接触面和目标面。
通常，接触面是
指与目标面接触的表面，而目标面则是与接触面相互作用的面。
确保选择的接触面和目标面匹配是获得准确结果的重要步骤。
3.接触刚度和阻尼：在ANSYS中，可以通过设置接触刚度和阻尼来模拟接触行为。
接
触刚度决定了接触面的刚性，而阻尼则用于控制能量的吸收和耗散。
选择合适的刚度和阻尼参数对于获得准确的模拟结果至关重要。
4.接触算法选择：ANSYS提供了多种接触算法，如罚函数法、拉格朗日乘子法和增广
拉格朗日法等。
选择合适的算法对于确保模拟结果的准确性和收敛性至关重要。
5.初始条件和边界条件：在定义接触时，需要考虑初始条件和边界条件。
初始条件是
指接触状态在开始时的状态，而边界条件则用于限制模拟的边界条件。
确保初始条件和边界条件的正确设置对于获得准确的模拟结果至关重要。
ansys六种接触方式
ANSYS 六种接触方式1.Bonded 使用绑定以后，在接触面和接触边之间有不存在切向的相对滑动或者法向的相互分离。
（这是缺省的接触类型，适用于所有的接触面积如：实体接触，面接触，线接触）2.No separation。
与绑定接触类似，在接触面或者接触线之间不允许发生法向的相对分离，但是允许发生少量的切向无摩擦滑动3.Frictionless:用于模拟无摩擦的单边接触。
所谓单边接触，就是说，一旦两个物体之间出现了分离，则法向力就为零，因此当外力发生改变时，接触面之间可能就分离，也可能会闭合。
这种情况下，假设摩擦系数为零，即当发生切向相对滑动时，没有摩擦力。
4.ROUGH.与无摩擦接触类型相似。
它模拟非常粗燥的接触，保证两个物体之间只是发生静摩擦，而不会发生切向的猾移，从而不会发生滑动摩擦。
它相当于在两个物体之间施加了无限大的摩擦系数。
5.Frictional.有摩擦的接触。
这是最实际的情况，两个接触面之间既可以发向分离，也可以切向滑动。
当切向外力大于最大静摩擦后，发生切向滑动。
一旦发生切向滑动后，会在接触面之间出现滑动摩擦力，该滑动摩擦力要根据正压力的摩擦系数来计算。
此时需要用户输入摩擦系数。
6.Forced frictional sliding.该选项只对刚体动力学使用，它与frictional 类型类似，只是没有静摩擦阶段。
此时，系统会在每个接触点上施加一个切向的阻力。
该阻力正比于法向接触力。
到底使用那种接触类型，取决于你需要解决的问题。
如果（1）需要模拟两个物体之间轻微的分离，（2）要获得接触面附近的应力，那抹可以考虑下列三种接触类型：1.frictionless2.rough3.frictional 他们可以模拟间隙，并能更精确的模拟真实的接触区域。
不过使用这三种接触类型会导致更长的求解时间，也可能会导致收敛的问题。
如果出现了收敛的问题，南无可以对接触区域使用更细的网格。
总结：装配体的分析中，如何对两个物体之间的连接关系进行建模是一个关键技术问题。
ANSYS接触类型分析
Workbench中提供了5种接触类型，单从字面上很难理解这几种接触的区别，下面将帮助中关于这几个接触类型的描述翻译出来，供参考：1.Bonded（绑定）：这是AWE中关于接触的默认设置。
如果接触区域被设置为绑定，不允许面或线间有相对滑动或分离。
可以将此区域看做被连接在一起。
因为接触长度/面积是保持不变的，所以这种接触可以用作线性求解。
如果接触是从数学模型中设定的，程序将填充所有的间隙，忽略所有的初始渗透。
2.NoSeparation（不分离）：这种接触方式和绑定类似。
它只适用于面。
不允许接触区域的面分离，但是沿着接触面可以有小的无摩擦滑动。
3.Frictionless（无摩擦）：这种接触类型代表单边接触，即，如果出现分离则法向压力为零。
只适用于面接触。
因此，根据不同的载荷，模型间可以出现间隙。
它是非线性求解，因为在载荷施加过程中接触面积可能会发生改变。
假设摩擦系数为零，因此允许自由滑动。
使用这种接触方式时，需注意模型约束的定义，防止出现欠约束。
程序会给装配体加上弱弹簧，帮助固定模型，以得到合理的解。
4.Rough（粗糙的）：这种接触方式和无摩擦类似。
但表现为完全的摩擦接触，即没有相对滑动。
只适用于面接触。
默认情况下，不自动消除间隙。
这种情况相当于接触体间的摩擦系数为无穷大。
5.Frictional（有摩擦）：这种情况下，在发生相对滑动前，两接触面可以通过接触区域传递一定数量的剪应力。
有点像胶水。
模型在滑动发生前定义一个等效的剪应力，作为接触压力的一部分。
一旦剪应力超过此值，两面将发生相对滑动。
只适用于面接触。
摩擦系数可以是任意非负值。
其他总结：Bonded：无相对位移，如同共用节点。
No Separation：法向不分离，切向可以有小位移。
后面三种为非线性接触。
Frictionless：法向可分离，但不渗透，切向自由滑动。
Rough：法向可分离，不渗透，切向不滑动。
Frictional：法向可分离，不渗透，切向滑动，有摩擦力。
ANSYS中使用接触向导定义多个接触对详细实例(图文)
ANSYS 中如何使用接触向导定义接触对在 ANSYS 中定义接触通常有两种方法：1. 用户自己手工创建接触单元和目标单元。
这种方法，在定义接触和目标单元时还比较简单，但是在设置或修改单元属性和定义实常数时却比较复杂。
需要用户对接触有较深刻的理解和通过实践积累丰富的经验。
2. 使用接触管理器中的接触向导定义接触对：使用接触管理器 (接触向导) 定义接触对 (即接触单元和目标单元) 时，可以定义除了点-点接触以外的各种接触类型；它可以自动生成接触单元和目标单元，并提供了一组默认的单元属性和实常数值。
使用这些默认的设置，加上适当的求解设置，对于多数接触问题都能够获得收敛的结果。
而且，如果使用默认设置时，计算不收敛或对结果不太满意，也可以通过接触管理器(接触向导) 对单元属性和实常数方便的进行修改和调整。
因此，我们推荐，在可能的情况下，尽量使用接触管理器(接触向导) 来定义接触。
本文将通过一个实例介绍接触管理器的基本使用方法。
所使用的例子如下：两块平板，中间夹一个圆球。
上面平板的上表面承受压力，分析模型的变形和应力随压力的变化。
两块平板，尺寸都是 (100*100*20)，相距 100。
中间夹一个半径 50 的圆球。
两个平板分别与圆球的上下边缘接触。
尺寸单位为 mm。
几何模型如图 1。
图 1 中，为了能够划分映射网格，分别对体积进行了切割材料属性为：两块平板： E = 201000 Mpa；μ= 0.3圆球： E = 70100 Mpa；μ= 0.33接下来对各个 Volumes 划分网格，单元类型采用 solid186 (20 节点六面体)，单元边长统一取 6 mm。
网格划分结果如图 2 所示：载荷为上平板上表面均布压力，最大值 10 Mpa；约束条件将在后面介绍。
以下介绍如何使用接触管理器 (接触向导) 来分析这一接触问题。
一、使用接触管理器(接触向导) 前的准备工作1. 在 ANSYS 中，接触单元和目标单元必须覆盖在已有的单元表面上。
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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。
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ANSTS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─与的接触问题的典型例子。
点─面接触单元
点─面接触单元主要用于给点─面的接触行为建模，例如两根梁的相互接触。
如果通过一组结点来定义接触面，生成多个单元，那么可以通过点─面的接触单元来模拟面─面的接触问题，面即可以是刚性体也可以是柔性体，这类接触问题的一个典型例子是插头到插座里。
使用这类接触单元，不需要预先知道确切的接触位置，接触面之间也不需要保持一致的网格，并且允许有大的变形和大的相对滑动。
Contact48和Contact49都是点─面的接触单元，Contact26用来模拟柔性点─刚性面的接触，对有不连续的刚性面的问题，不推荐采用Contact26因为可能导致接触的丢失，在这种情况下，Contact48通过使用伪单元算法能提供较好的建模能力。
面─面的接触单元
ANSYS支持刚体─柔体的面─面的接触单元，刚性面被当作“目标”面，分别用Targe169和Targe170来模拟2─D和3—D的“目标”面，柔性体的表面被当作“接触”面，用Conta171,Conta172,Conta173,Conta174来模拟。
一个目标单元
和一个接单元叫作一个“接触对”程序通过一个共享的实常号来识别“接触对”，为了建立一个“接触对”给目标单元和接触单元指定相同的实常的号。
与点─面接触单元相比，面─面接触单元有好几项优点，
•支持低阶和高阶单元。
•支持有大滑动和摩擦的大变形，协调刚度阵计算，单元提法不对称刚度阵的选项。
•提供工程目的采用的更好的接触结果，例如法向压力和摩擦应力。
•没有刚体表面形状的限制，刚体表面的光滑性不是必须允许有自然的或网格离散引起的表面不连续。
•与点─面接触单元比，需要较多的接触单元，因而造成需要较小的磁盘空间和CPU时间。
•允许多种建模控制，例如：
•绑定接触
•渐变初始渗透
•目标面自动移动到补始接触
•平移接触面（老虎梁和单元的厚度）
•支持死活单元
使用这些单元，能模拟直线（面）和曲线（面），通常用简单的几何形状例如圆、抛物线、球、圆锥、圆柱采模拟曲面，更复杂的刚体形状能使用特殊的前处理技巧来建模。