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ANSYS主要的接触问题

• · 普通的点－面接触功能通过多个交迭的接触单元来实现。在缺省的情况下，一个单元的每个接触点与每个可能的目标面连接，大表面上生成的单元总数会很快变得非常巨大(图3-1)。
图3-1
• Step 3.生成接触单元 • 生成接触单元大致分为3步 • (1).定义单元类型 Et,1,Contac48(2D) • Et,1,Contac49(3D) • (2).定义接触单元的实常数 • 不同的接触面须有一个不同的实常数号（即便实常数值相同），便于程序区分不同的接触面。即每个接触对都需要指定一个新的实常数。
• • • • •
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· KEYOPT(1):选择自由度 · KEYOPT(2):选择罚函数的方法 0－Penalty function罚函数法 1－Penalty function + Lagrange multiplier （罚函数＋拉格朗日法）缺省情况下单元采用罚函数法保证接触协调性。也可以选择混合罚函数和拉格朗日法,此方法还要指定一个穿透容差，单位为长度。 · KEYOPT(3): 选择摩擦类型 0－无摩擦 1－弹性库仑摩擦 2－刚性库仑摩擦
图1-1
• · 点－面接触单元不必知道接触面的位置。 • 允许大变形，大的相对滑动，库仑摩擦滑动； • 接触面间可用不同的网格划分。 • · 点—面接触是通过跟踪一个表面（接触面）上的点相对于另一表面（目标面）上的线或面的位置来表示的，程序使用接触单元来跟踪两个面的相对位置。 • 接触单元形状为三角形、四面体或椎体，其底面由目标面上的节点组成，而顶点为接触面上的节点(图1-2)。
图1-2
• · 点－面接触单元在节点传递力（面－面接触单元在高斯点传递力）此特性使其只能用于低阶单元（角节点）－这是由于中间节点的单元节点上的反力不均匀(图1-3)： • · 单元不提供偏移功能－用这些单元尚无法模拟梁和壳的厚度效应。

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。

《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。

《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、引言在当今的工程领域中，接触问题广泛存在于各种复杂的工程结构和系统之中。

如何准确地分析、预测和解决这些接触问题，对于提高工程结构的安全性和可靠性具有重要意义。

ANSYS软件作为一种功能强大的工程仿真软件，其在接触问题的分析和处理上具有显著的优势。

本文将基于ANSYS软件，对接触问题进行分析，并探讨其在工程中的应用。

二、ANSYS软件中的接触问题分析1. 接触问题的基本概念接触问题是一种高度非线性问题，涉及两个或多个物体在接触过程中产生的相互作用。

在工程中，接触问题常常出现在机械、结构、热传导、流体等多个领域。

ANSYS软件通过建立接触对，模拟物体之间的接触行为，从而对接触问题进行精确的分析。

2. ANSYS软件中的接触分析方法ANSYS软件提供了多种接触分析方法，包括面面接触、点面接触、点对点接触等。

针对不同的接触问题，可以选择合适的分析方法。

此外，ANSYS还提供了多种接触算法，如拉格朗日乘子法、罚函数法等，以满足不同问题的需求。

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，许多零件在运动过程中会发生接触和摩擦。

利用ANSYS软件对这些接触问题进行精确的分析和模拟，可以帮助工程师优化设计，提高零件的耐用性和可靠性。

例如，齿轮的传动过程涉及复杂的接触问题，通过ANSYS软件的分析和模拟，可以预测齿轮的磨损和疲劳情况，从而优化齿轮的设计和制造过程。

2. 结构工程中的应用在结构工程中，建筑物、桥梁、大坝等结构物在受到外部荷载作用时，可能会发生接触问题。

通过ANSYS软件对这些结构的接触行为进行精确的分析和模拟，可以帮助工程师预测结构的受力情况和变形情况，从而保证结构的安全性。

例如，在桥梁的设计和施工过程中，可以利用ANSYS软件对桥梁的支座、伸缩缝等部位的接触问题进行详细的分析和模拟，以确保桥梁的安全性和稳定性。

3. 热传导和流体领域的应用在热传导和流体领域中，接触问题同样广泛存在。

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高级接触问题处理

的一个比例因子。
• －开始估计时，选用 • FKN = 1.0 大面积实体接触 • FKN = 0.01-0.1 较柔软（弯曲占主导的）部分 • －另外，也可以指定一个绝对刚度值，单位：（力/长度）
/ 面积。 • ·点一点（除CONTA178）和点－面接触单元需要为罚刚
度KN输入绝对值： • －初始估计时： • 对于大变形: 0.1*E < KN < 1.0*E • 对于弯曲: 0.01*E < KN < 0.1*E • E 为弹性模量
ANSYS 高级接触问题
• 接触问题概述 • 在工程中会遇到大量的接触问题，如齿轮的啮合、法兰
联接、机电轴承接触、卡头与卡座、密封、板成形、冲击等等。接触是典型的状态非线性问题，它是一种高度非线性行为。接触例子如图1：
• 分析中常常需要确定两个或多个相互接触物体的位移、接触区域的大小和接触面上的应力分布。
触
• 3. 点－点接触单元用于模拟单点和另一个确定点之间的接触。
• －建立模型时必须事先知道确切的接触位置；
• －多个点－点接触单元可以模拟两个具有多个单元表面间的接触；
• ·每个表面的网格必须是相同的； • ·相对滑动必须很小； • ·只对小的转动响应有效。
• 例如: 点一点接触可以模拟一些面的接触。如地基和土壤的接触
• 3、选取接触刚度的指导：
• Step 1.开始采用较小的刚度值 • Step 2.对前几个子步进行计算 • Step 3.检查穿透量和每一个子步中的平衡迭代次数
• ·在粗略的检查中，如以实际比例显示整个模型时就能观察到穿透，则穿透可能太大了，需要提高刚度重新分析。
• ·如果收敛的迭代次数过多（或未收敛），降低刚度重新分析。 • 注意：罚刚度可以在载荷步间改变，并且可以在重启动中调整。 • 牢记：接触刚度是同时影响计算精度和收敛性的最重要的参数。如

《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软件作为一款多功能有限元分析软件，被广泛应用于各种复杂问题的分析，其中包括接触问题。

本文旨在介绍基于ANSYS软件的接触问题分析方法，并探讨其在工程中的应用。

二、ANSYS软件中的接触问题分析1. 接触问题分析基础ANSYS软件中的接触问题主要涉及两个或多个物体在相互接触时产生的相互作用力。

这些相互作用力包括压力、摩擦力等，这些力的分布和大小对结构的行为有着重要影响。

为了准确分析这些相互作用力，需要建立合适的接触模型和接触条件。

2. 接触模型的建立ANSYS软件提供了多种接触模型，包括绑定接触、摩擦接触等。

针对不同的工程问题，需要根据实际情况选择合适的接触模型。

例如，对于机械部件的连接问题，可能需要使用绑定接触模型；对于有摩擦力的滑动问题，可能需要使用摩擦接触模型。

3. 接触条件的设定在建立接触模型后，需要设定相应的接触条件。

这些条件包括接触面、目标面、摩擦系数等。

正确的设定这些条件对于准确分析接触问题至关重要。

三、ANSYS软件在工程中的应用1. 机械工程领域的应用在机械工程领域，ANSYS软件被广泛应用于各种机械部件的接触问题分析。

例如，齿轮的传动过程中，齿面的接触力分析对于提高传动效率具有重要意义。

通过ANSYS软件的分析，可以准确计算齿面间的接触力、应力分布等关键参数，为优化齿轮设计提供依据。

2. 土木工程领域的应用在土木工程领域，ANSYS软件被用于分析建筑结构、桥梁等结构的受力性能。

例如，在桥梁施工中，桥梁主梁与桥墩之间的连接需要考虑到摩擦和压力等作用。

通过ANSYS软件的分析，可以预测连接处的应力分布和变形情况，为施工提供指导。

3. 汽车工程领域的应用在汽车工程领域，ANSYS软件被广泛应用于汽车零部件的接触问题分析。

例如，汽车轮胎与地面的摩擦力对于汽车的行驶性能和安全性至关重要。

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摘要：接触问题一直是工程领域中一个重要的研究课题，其涉及到材料力学、工程结构与设计等多个领域。

本文以ANSYS软件为工具，对接触问题进行分析，并探讨了在工程中的应用。

通过虚拟仿真与分析，可以有效地评估接触问题对于结构与材料性能的影响，优化设计方案，提高工程质量与安全性。

1.引言接触是指两个或多个物体之间产生的直接接触，是力学、机械工程、土木工程等领域中重要的研究课题。

接触问题的研究对于工程结构、材料力学等有着重要的意义。

然而，接触问题的分析与实验往往有一定的难度和限制，因此虚拟仿真成为了解决接触问题的有效手段。

ANSYS软件作为一款流行的有限元分析软件，可以通过建模、网格划分、求解等功能来模拟与分析接触问题，已经在工程实践中得到了广泛的应用。

2.接触问题的分析方法接触问题的分析方法主要包括数学解析、实验测试和虚拟仿真分析。

相较于数学解析和实验测试，虚拟仿真分析具有灵活、高效、低成本的优势。

利用ANSYS软件，可以建立有效的有限元模型，通过模拟力学行为和应力变化来分析接触问题。

在确定接触材料模型、接触界面条件等参数后，可以进行接触问题的仿真与分析，得到关键参数和结果。

3.接触问题的影响及应用接触问题在工程领域有着广泛的应用，并且对工程结构与材料性能有着重要的影响。

例如，在机械工程中，接触问题的分析可以帮助解决机械传动、轴承、齿轮等部件的接触磨损、疲劳寿命等问题。

在材料工程中，接触问题的分析可以评估接触界面的剪切力、应力集中、接触面变形等情况，为合理设计材料与接触表面提供依据。

在建筑工程中，接触问题的分析可以帮助解决地基与建筑物之间的接触问题，确保结构的稳定与安全。

4.案例分析以机械传动为例，通过ANSYS软件的虚拟仿真分析，可以确定接触点的接触区域、接触压力、摩擦力等参数，并计算出相关的应力、应变和变形情况。

杜__ANSYS非线性分析教程4接触分析

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，在求解问题之前，不知道接触区域，表面之间的状态是接触或分开是未知的，是突然变化的，随载荷、材料、边界条件和其它因素而定；其二，大多数的接触问题需要计算摩擦，有几种摩擦模型可供选用，它们都是非线性的，摩擦使问题的收敛性变得困难。

1.1接触问题分类：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，（与和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）。

1.2ANSYS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。

1.2.1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，使用点--点的接触单元，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，相对滑动又可以忽略不计，两个面的挠度（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。

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接触问题(42页,详细)(图文)

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XX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高级接触问题4-5

H • MP,EX,1,30e6 • K,1,0,0,0
$K,2,100,0,0 • K,3,0,1,0 $K,4,75,-10
$K,5,175,-10 • L,1,2 $L,4,5 • LESIZE,ALL,,,20
• LATT,1,1,1,,3
• LMESH,ALL
• FINISH
• /SOLUTION
• 接触单元形状为三角形、四面体或椎体，其底面由目标面上的节点组成，而顶点为接触面上的节点(图1-2)。
图1-2
• ·点－面接触单元在节点传递力（面－面接触单元在高斯点传递力）此特性使其只能用于低阶单元（角节点）－这是由于中间节点的单元节点上的反力不均匀(图1-3)：
• ·单元不提供偏移功能－用这些单元尚无法模拟梁和壳的厚度效应。
• 例1.梁端部接触 • 目标：验证采用点一面接触单元模拟梁端部接触。 • 建立2D点一面接触单元，求解大变形接触分析并进行后
处理。图4-1 • 模型描述：悬臂梁施加端部位移(图4-1)。
图4-1
• 文件: node_to_surface.inp
• /PREP7
• ET,1,BEAM3 • B=0.5 • H=0.5 • R,1,B*H,B*(H**3)/12,
4），如果是负值代表穿透量（STAT = 1或2） • ·法向力 Fn • ·滑动力 Fs • 通过动画显示接触结果随时间的变化规律是接触分析有效的、常用的
处理方法。 • ·点—接触单元接触结果后处理需要使用ETABLE
CONTAC48的序列号见CONTAC48单元库。
§4 点一面接触问题分析实例
• －合理的时间步长：为保持一个合理的时间/载荷增量，需要在接触预测中选择此项。适用于静态分析和连续接触的瞬态分析。KEYOPT(7) = 1 （建议采用）

ANSYS主要的接触问题

大）造成的，这时需要减小接触刚度重新进行分析。
• Step 7.求解 • solve • Step 8.后处理 • 接触分析的结果主要包括位移、应力、应变和接触信息。 • 接触信息包括：接触压力、单元的现在和过去状态： • 分开（没有接触） • 接触粘合状态 • 接触滑动状态 • 粘合 = 1；滑动 = 2或 -2；分开 = 3或4 • ·两个表面间的距离，如果是正值，两表面是分开的（STAT = 3或
Component
• Component name = CONTACT
• Component is made of = nodes • 【OK】 • 命令：CM,CONTACT,node
• ·KEYOPT(1):选择自由度 • ·KEYOPT(2):选择罚函数的方法 • 0－Penalty function罚函数法 • 1－Penalty function + Lagrange multiplier
（罚函数＋拉格朗日法）
• 缺省情况下单元采用罚函数法保证接触协调性。也可以选择混合罚函数和拉格朗日法,此方法还要指定一个穿透容差，单位为长度。
• NSEL,S,NODE, …
! 在接触面上选择一组节点
• CM,CONTACT,NODE “CONTACT”
! 将所有节点定义成组元
• NSEL,S,NODE, … 点
! 在目标单元上选择一组节
• CM,TARGET,NODE, “TARGET”
! 将所选节点定义成组元
• NSEL,ALL
! 选中所有节点
触检查点，在角点处会呈现过渡穿透。在此情况下，可以混合使用面一面接触单元和点－面接触单元(图1-1)
图1-1
• ·点－面接触单元不必知道接触面的位置。

ANSYS高级接触问题73852

·接触分析中自动时间步的其它注意事项：
• 与所有其它非线性分析一样，对接触问题，时间步长是非常有力的提高收敛性的工具。
• 采用足够小的时间步长以获得收敛。 • 对于冲击瞬态分析，必须使用足够数量的计算步以描
述表面间的动量转移。 • 对于路径相关现象（如接触摩擦），相对较小的最大
时间步长对计算精度是必须的。
•
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 的一部分：
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。
• 4、弹性库仑摩擦模型：允许粘着和滑动。
§3 自动时间步、控制
• 接触单元的 Keyopt（7）选项控制时间步的预报。 • 0－无控制：不影响时间步尺寸。当自动时间步开关
打开时，对于静态问题通常选此项。 • 1－自动缩减：如果接触状态改变较大，时间步二分。
对于动态问题，自动缩减通常是充分的。 • 2－合理的：比自动缩减费用更昂贵的算法。为保持
一个合理的时间载荷增量，需要在接触预测中选择此项。适用于静态分析和连续接触时瞬态分析。 • 3－最小值：该选项为下一子步、预报时间增量的最小值（计算费用十分昂贵，建议不用）。这个选项在碰撞和断续接触分析中是有用的。
ANSYS 高级接触问题
• 接触问题概述 • 在工程中会遇到大量的接触问题，如齿轮的啮合、法兰
联接、机电轴承接触、卡头与卡座、密封、板成形、冲击等等。接触是典型的状态非线性问题，它是一种高度非线性行为。接触例子如图1：
ANSYS 高级接触问题
• 分析中常常需要确定两个或多个相互接触物体的位移、接触区域的大小和接触面上的应力分布。

ANSYS高级接触分析资料

§2 接触单元
§2 接触单元
• 3. 点－点接触单元用于模拟单点和另一个确定点之间的接触。
• 建立模型时必须事先知道确切的接触位置； • 多个点－点接触单元可以模拟两个具有多个单元
表面间的接触； ◦ 每个表面的网格必须是相同的； ◦ 相对滑动必须很小； ◦ 只对小的转动响应有效。 • 例如: 点一点接触可以模拟一些面的接触。如地基
和土壤的接触
§2 接触单元
§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 接触单元都采用罚刚度（接触刚度）来保证接触界面的协调性
• 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。
•
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
• 刚性目标面的自动划分不需要 TSHAP。ANSYS 能根据实体模型确定合适的目标单元形状。