ANSYS 中使用接触向导定义多个接触对详细实例(图文)
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接触实例分析参考
ANSYS接触实例分析参考ANSYS是工程仿真领域广泛使用的一种有限元分析软件。
在实际工程中，接触问题经常出现，例如机械装配中的接触、摩擦、磨损等现象需要进行分析和优化。
本文将介绍几个ANSYS接触实例，并分析其分析方法和结果。
第一个实例是机械装配中的接触分析。
假设有一个由两个金属块组成的简单装配，要分析它们之间的接触情况。
首先需要建立两个金属块的几何模型，并进行网格划分。
然后，使用ANSYS中的接触分析模块，设置接触类型、接触参数和材料特性等。
接着，施加相应的边界条件和载荷条件，运行分析并获取接触压力和接触面积等结果。
最后，根据结果对接触情况进行评估和优化。
第二个实例是摩擦接触问题的分析。
假设有一个由摩擦带和基体组成的摩擦副，需要分析摩擦力和热量的分布。
首先需要建立摩擦带和基体的几何模型，并进行网格划分。
然后，使用ANSYS中的摩擦接触分析模块，设置摩擦带和基体的材料特性、摩擦系数和接触压力等参数。
接着，施加相应的边界条件和载荷条件，运行分析并获取摩擦力、摩擦热量和温度分布等结果。
最后，根据结果对摩擦副的性能进行评估和优化。
第三个实例是磨损接触问题的分析。
假设有一个由金属零件和砂轮组成的磨削装置，需要分析金属零件表面的磨损情况。
首先需要建立金属零件和砂轮的几何模型，并进行网格划分。
然后，使用ANSYS中的磨损接触分析模块，设置金属零件和砂轮的材料特性、初始接触压力和磨粒等参数。
接着，施加相应的边界条件和载荷条件，运行分析并获取磨损量、磨损深度和磨损形貌等结果。
最后，根据结果对磨削装置进行评估和优化。
以上三个实例只是ANSYS接触分析的一小部分应用，接触分析的对象和问题种类都非常多样。
在实际工程中，可以根据具体问题的特点选择不同的接触分析方法和技术，以获取更准确和可靠的结果。
同时，还可以通过对接触问题的分析和优化，改善产品的性能和可靠性，提高工程效率和经济效益。
总结起来，ANSYS接触实例分析主要包括机械装配中的接触分析、摩擦接触问题的分析和磨损接触问题的分析。
最新ANSYS 中使用接触向导定义多个接触对详细实例(图文)资料
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。
ANSYS高级接触分析
• 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。
• 接触单元就是覆盖在分析模型接触面上的一层 单元。
• 在 ANSYS 中可以采用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；
◦
点一点接触单元。
§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形状的两个表面接 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
• 在数学上为保持平衡，需要有穿透值 • 然而，物理接触实体是没有穿透的 • 分析者将面对困难的选择： • 小的穿透计算精度高，因此接触刚度应该大； • 然而，太大的接触刚度会产生收敛困难：模型可能会振荡，接触
表面互相跳开。 • 接触刚度是同时影响计算精度和收敛的最重要的参数。你必须选
定一个合适的接触刚度。 • 除了在表面间传递法向压力外，接触单元还传递切向运动（摩
◦
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。
• 对于点一点（除 CONTA178）和点－面接触单元需 要为罚刚度 KN 输入绝对值：
基于ANSYS经典界面的接触分析例子
基于ANSYS经典界面的接触分析例子1．问题描述一个钢销插在一个钢块中的光滑销孔中。
已知钢销的半径是0.5 units, 长是2.5 units，而钢块的宽是4 Units, 长4 Units,高为1 Units,方块中的销孔半径为0.49 units,是一个通孔。
钢块与钢销的弹性模量均为36e6，泊松比为0.3.由于钢销的直径比销孔的直径要大，所以它们之间是过盈配合。
现在要对该问题进行两个载荷步的仿真。
（1）要得到过盈配合的应力。
（2）要求当把钢销从方块中拔出时，应力，接触压力及约束力。
2．问题分析由于该问题关于两个坐标面对称，因此只需要取出四分之一进行分析即可。
进行该分析，需要两个载荷步：第一个载荷步，过盈配合。
求解没有附加位移约束的问题，钢销由于它的几何尺寸被销孔所约束，由于有过盈配合，因而产生了应力。
第二个载荷步，拔出分析。
往外拉动钢销1.7 units，对于耦合节点上使用位移条件。
打开自动时间步长以保证求解收敛。
在后处理中每10个载荷子步读一个结果。
本篇先谈第一个载荷步的计算。
下篇再谈第二个载荷步的计算。
3．读入几何体首先打开ANSYS APDL14.5.然后读入已经做好的几何体。
从【工具菜单】-->【File】-->【Read Input From】打开导入文件对话框找到ANSYS自带的文件\Program Files\Ansys Inc\V145\ANSYS\data\models\block.inp【OK】后四分之一几何模型被导入。
4．定义单元类型只定义实体单元的类型SOLID185。
至于接触单元，将在下面使用接触向导来定义。
5．定义材料属性只有线弹性材料属性：弹性模量36E6和泊松比0.36．划分网格打开MESH TOOL,先设定关键地方的网格划分份数然后在MESH TOOL中设定对两个体均进行扫略划分按下【Sweep】按钮，在主窗口中选择两个体，进行网格划分。
则结果如下然后创建接触单元。
ansys接触分析实例
不再添加。下面为定义单元类型的具体操作过程。
1．选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete，将弹出
Element Types (单元类型)对话框。单击对话框中的
按钮，将弹出 Library of Element
Types (单元类型库)对话框,如图 20.4 所示。
按钮，对轴进行网格划分(关于 Sweep 方式划分网格
的详细讲解可参阅本书第 2 章网格划分部分)。
12．对盘进行网格划分。重复步骤 8～11，将盘周向划分 10 份，径向划分 8 份，轴向
划分 3 份，同样用扫掠的方式对其进行网格划分，最后单击分网工具对话框中的
20.2.1 设置分析标题
本实例为进行如图 20.1 所示的盘轴结构的接触分析，属于非线性结构分析范畴。跟前
面实例一样，为了在后面进行菜单方式操作时的方便，需要在开始分析时就指定本实例分
析范畴为“Structural”。本实例的标题可以命名为：“Analysis of a Axis Contacting a hole in
闭 Library of Element Types 对话框。然后，Element Types (单元类型)对话框会重新显示，
且在对话框中的单元列表框中列出了定义的单元类型 1：Solid185，如图 20.5 所示。
20.5 定义的单元类型
3．单击 Element Types (单元类型定义)对话框中的 类型的定义。
后单击拾取对话框中的
按钮，将弹出 Element Sizes on Picked Lines (选定线的单元尺
寸) 定义对话框，如图 20.12 所示。
ANSYSWorkbench常用接触属性及选项设置方法介绍
ANSYSWorkbench常⽤接触属性及选项设置⽅法介绍在之前发布的ANSYS Workbench定义部件接触关系的三种⽅式⼀⽂中，已经向读者介绍了在ANSYS Workbench中指定接触关系的三种⽅法。
⽆论采⽤此⽂中何种⽅式创建接触关系，都会在Project树的Connection分⽀下建⽴⼀个Contacts分⽀，在Contacts分⽀下列出具体的接触对分⽀Contact Region。
对于每⼀个Contact Region分⽀，需要在其Details中设置相关的属性选项如下图所⽰。
常⽤的接触属性包括⽬标⾯和接触⾯设置、Type(接触类型)、Behavior(⾏为)、Formulation(算法)、Normal Stiffness(法向刚度)、Pinball Region(接触影响范围)等。
下⾯对这些接触属性或选项的意义进⾏讲解。
(1)接触⾯与⽬标⾯对于⾃动创建的接触⽆需再指定接触⾯和⽬标⾯，⽽对于⼿⼯创建的接触，在其Details列表中的Contact和Target区域中需要分别选择要创建接触关系的两侧部件的表⾯，并分别点Apply确认。
(2)接触类型属性接触的类型通过Type选项来指定，⽬前常见的接触类型有bonded(绑定)、No Separation(法向不分离)、Frictionless(光滑)、Frictional(有摩擦)、Rough(粗糙)等。
这些可以在Type选项中进⾏指定，其中后⾯三种类型属于⾮线性接触类型。
(3)接触⾏为属性接触⾏为可通过Behavior进⾏设置，主要是Asymmetric(⾮对称接触)、Symmetric(对称接触)、Automatic Asymmetric(⾃动⾮对称接触)。
⼀个Contact Region包含⼀个⽬标⾯和⼀个接触⾯，如果接触界⾯的两侧互为接触⾯和⽬标⾯，即所谓接触是对称的，否则是⾮对称的。
(4)接触的算法接触的算法通过Formulation选项设置，可选择的算法包括Augmented Lagrange、PurePenalty、MPC、Normal Lagrange等，对于连接多个部件的装配体接触⼀般多采⽤MPC算法。
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.即接触本文将化。
图6mm一、1.和几何模型有关。
比如，对三维面模型，可以划分壳体单元，后面直接以壳体面作为创建接触对的基础；而三维体模型，可以划分实体单元，后面则以实体单元的表面作为创建接触对的基础。
2. 在使用接触管理器(接触向导) 创建接触对时，可以选为接触面或目标面的对象有：线、面、节点、节点组(component)等。
如果模型比较复杂，临时选择不太方便，建议将准备创建接触的实体边界(面、线)分别建为单独的实体组 (Component)，或者分别取出其包含的节点(使用NSLA、NSLL命令)，建为单独的节点组件(Component)。
二、打开接触管理器在前处理中，点击GUI屏幕上命令输入小窗口右边的第三个小图标，就可以打开接触管理器：器(在创置。
三、创建接触对下面来创建接触对。
需要创建两个接触对，分别为两个平板与上下两个圆半球之间可能接触的部位。
为了便于创建接触对，先创建4个组件，分别包含上下平板与球之间的两个接触对的可能接触面。
图4中名为A1、A2、A3和A4的四个不同颜色的Component分别为相应的四个组件：然后创建接触对。
在接触向导窗口中，点击左上角第一个按钮“ContactWizard”：。
然后点击选择上半球的4个小球面作为“目标面”：对话框变为选择“接触面”，在其中，将ContactSurface设置为Areas；ContactElementType 设置为Surface-to-Surface。
然后点击“PickContact…”按钮选择接触面：点击Next，对话框变为如下形式：1.系数。
或者，还可以在材料ID中输入一个未定义过的材料编号，程序会自动创建新的材料编号，并定义摩擦系数值。
自己制作的hy中ANSYS模板详细的接触向导(原创)
点击
1 接触定义选择 3D
点击 pick Target
2 定义接触目标面
选择 comps
选择 top 面在点击 select
点击 proceed
点击 elements
在模型树中关闭 bottom 组件。便于选择接触单元的目标面。如上图所示。点击 proceed
由于在加载时加载得力和较小。故应力应变较小，
点击 next
Next 4 定义接触面。类似目标面的定义。
Components
点击 comp
关闭 top 组件
Next
Hale Waihona Puke 这里可以设置接触刚度，容差系数。默认即可。
至此。借此定义完毕。
5 在 top 加载 加边界条件
在 control card 定义/solu /solve 输出到 cdb 文件到 ANSYS 的应变图和应力图
ANSYS 中如何使用接触向导定义接触对 (续2)
ANSYS 中如何使用接触向导定义接触对(续2)2013-10-07 08:21:54| 分类：默认分类 | 标签：ansys 接触管理器接触向导使用示例|字号订阅各个标签中的内容与相应接触单元的关键选项和实常数相对应，这里不详细叙述，可以分别参看相应的资料。
这里直接点击 OK，回到接触向导的界面：在其中点击 Create 按钮，创建接触对。
如果成功创建了接触对，会出现如下提示，说明该接触对的实常数的 ID 号：在其中，点击 Finish 按钮，完成接触对的创建，回到接触管理器对话框，并会显示所创建的接触对：如果接触对创建不成功，也会出现一个提示信息，表示接触对创建不成功，这时则需要坚持接触对的创建过程，找出问题、进行修改后再次创建该接触对。
成功创建接触对之后，首先应该检查一下接触对的情况，特别是接触单元和目标单元的法线方向是否正确。
不要退出接触管理器，选中新创建的接触对，点击 Plot Element 按钮，显示接触单元和目标单元如下：如果先点击 Show Normals 按钮，再点击Plot Element 按钮，在显示接触单元和目标单元时会同时显示单元的法线：接触单元和目标单元正确的法线方向应该是相对的。
假如发现接触单元和/或目标单元的法线方向不对，则需要进行修改。
假设有如下图情况，接触单元 (平板底面处) 的法线方向不对，需要进行修改：为修改接触单元的法线方向，先单独显示接触单元，然后在其中点击 Flip Normals on Elements：在弹出的拾取框中点击 Pick All > OK，则所有 (接触单元) 的法线方向被颠倒，与目标单元的法线方向相对：至此，第一个接触对定义结束。
接下来，不要退出接触管理器，定义下半球与下面平板之间的接触。
为了定义第二个接触对，先调出与下半球和下面平板有关的组件 A3 和 A4，并显示 Areas 如下：然后按照和上面相同的方法定义第二个接触对：由上图可见，接触单元和目标单元的法线方向互相指向对方，是正确的。
ansys里的接触如何设置
ansys里的接触如何设置
接触主要是讨论相邻的两个物体之间在法向和切向是否发生位移的问题，ansys里的六种关于接触的设置可以参考如下场景进行设置（1）法线方向不可分开，切线方向也不可发生相对滑动，则使用boneded。
（2）法线方向不可分开，切线方向可以发生轻微的无摩擦滑动，则使用no separation.
(3) 法线方向可以分开，切线方向不可以发生相对滑动，则用rough.
(4) 法线方向可以分开，切线方向可以发生相对滑动，且没有摩擦力。
则是frictionless。
(5) 法线方向可以分开，切线方向可以发生相对滑动，存在摩擦力。
则是frictional。
ANSYS接触问题实例PPT教案
·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。
－对于瞬态分析，冲击时必须 使用足够数量的计算步以描述 表面间的动量转移。
－对于路径相第18页关/共1现24页 象（如接触 摩擦），相对较小的最大时间
§1 接触分类
刚－柔 ·一个表面是完全刚性的—除刚体运动外无
应变、应力和变形，另一表面为软材料构 成是可变形的。 ·只在一个表面特别刚硬并且不关心刚硬物 体的应力时有效。 柔－柔 两个接触体都可以变形。
第2页/共124页
§2 接触单元
ANSYS采用接触单元来模拟接触问题： —跟踪接触位置； —保证接触协调性（防止接触表面相互穿透）； —在接触表面之间传递接触应力（正压力和摩擦）。
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
第24页/共124页
第25页/共124页
·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。
－划分线(LMESH) 2－D刚性目标面 －划分面(AMESH) 3－D刚性目标面 －创建关键点(KMESH)－控制节点（Pilot） 刚性目标面能与控制点联系起来，Pilot实际上是只有一
第26页/共124页
·ANSYS将根据基体的网格确定目标单元形状和外法线方 向。
·检查外法线方向（这在自动划分刚性目标面时非常重要） 图3-3
－打开单元坐标系标志并重绘单元 /PSYMS,ESYS,1 －目标单元外法线方向应该指向接触面。如果单元法向
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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。
因此，在创建接触之前，应该先尽量完成几何建模和划分网格的工作，特别是在要创建接触的表面(边界线)，必须以某种方式划分网格，以在相应的边界面(线) 上生成节点，作为以后创建接触时的基础。
划分网格的方式则和几何模型有关。
比如，对三维面模型，可以划分壳体单元，后面直接以壳体面作为创建接触对的基础；而三维体模型，可以划分实体单元，后面则以实体单元的表面作为创建接触对的基础。
2. 在使用接触管理器(接触向导) 创建接触对时，可以选为接触面或目标面的对象有：线、面、节点、节点组(component) 等。
如果模型比较复杂，临时选择不太方便，建议将准备创建接触的实体边界(面、线) 分别建为单独的实体组 (Component)，或者分别取出其包含的节点(使用NSLA、NSLL 命令)，建为单独的节点组件(Component)。
二、打开接触管理器在前处理中，点击GUI 屏幕上命令输入小窗口右边的第三个小图标，就可以打开接触管理器：使用接触管理器(接触向导) 定义接触时，接触单元是自动生成的。
有关的实常数也在接触向导中定义。
在创建接触对时，对话框中有一个Options 按钮，点击它就会出现各种接触属性的设置，这些属性分别与接触单元和目标单元的有关单元选项以及相应的实常数相对应，可以根据问题的具体情况进行设置。
三、创建接触对下面来创建接触对。
需要创建两个接触对，分别为两个平板与上下两个圆半球之间可能接触的部位。
为了便于创建接触对，先创建 4 个组件，分别包含上下平板与球之间的两个接触对的可能接触面。
图 4 中名为A1、A2、A3 和A4 的四个不同颜色的Component 分别为相应的四个组件：为了创建接触对时容易选择面，只显示这 4 个Component 中的Areas：然后创建接触对。
在接触向导窗口中，点击左上角第一个按钮“Contact Wizard”：点击接触向导图标后，弹出“Contact Wizard” 对话框，开始创建接触对：先定义目标面。
在对话框中，选择Target Surface 为Area；选择Target Type 为Flexible。
然后点击Pick Target 按钮：选择上半球的4 个小球面作为“目标面”：点击OK 后，回到接触向导对话框，在其中点击Next：对话框变为选择“接触面”，在其中，将Contact Surface 设置为Areas；Contact Element Type 设置为Surface-to-Surface。
然后点击“Pick Contact …” 按钮选择接触面：选择上面平板的 4 个底面面作为“接触面”：点击OK 后回到Contact Wizard 对话框：点击Next，对话框变为如下形式：在其中，可以：1. 设置摩擦系数的材料号和摩擦系数值。
这里，摩擦系数的材料号可以是已经定义过的任一材料编号(通过Material ID 旁边的小箭头来选择)。
如果所选择的材料定义过摩擦系数，可以直接采用该材料的摩擦系数；也可以重新输入一个摩擦系数，软件会用新的摩擦系数修改相应材料的摩擦系数。
或者，还可以在材料ID 中输入一个未定义过的材料编号，程序会自动创建新的材料编号，并定义摩擦系数值。
2. 一般情况，最好激活Include initial penetration，以便处理模型中可能出现的初始穿透的情况。
3. 然后点击Optional settings 按钮，将弹出接触属性对话框，供用户设置接触属性选项。
不同的接触属性分别处于不同的标签下，简单介绍如下：接触属性对话框中Basic 标签中的内容如下：Basic 标签中可以设置：法向惩罚刚度(因子或数值)、穿透公差(因子或数值)、Pinball 区(因子或数值)、接触刚度更新方法、接触算法、接触探测方法、接触表面行为、约束类型等，一些比较重要的接触属性。
接触属性对话框中Friction 标签中的内容如下：接触属性对话框中Initial Adjustment 标签中的内容如下：根据接触对的初始状态(穿透或张开) 设置是否及如何对接触对的初始状态进行调整，以便加快发现初始接触的速度，有利于分析的收敛。
对于本例，为了有利于收敛，将其中Automatic contact adjustment 修改为Close gap/Reduce penetration，如下图所示：接触属性对话框中，Misc 标签中的内容如下：各个标签中的内容与相应接触单元的关键选项和实常数相对应，这里不详细叙述，可以分别参看相应的资料。
这里直接点击 OK，回到接触向导的界面：在其中点击 Create 按钮，创建接触对。
如果成功创建了接触对，会出现如下提示，说明该接触对的实常数的 ID 号：在其中，点击 Finish 按钮，完成接触对的创建，回到接触管理器对话框，并会显示所创建的接触对：如果接触对创建不成功，也会出现一个提示信息，表示接触对创建不成功，这时则需要坚持接触对的创建过程，找出问题、进行修改后再次创建该接触对。
成功创建接触对之后，首先应该检查一下接触对的情况，特别是接触单元和目标单元的法线方向是否正确。
不要退出接触管理器，选中新创建的接触对，点击 Plot Element 按钮，显示接触单元和目标单元如下：如果先点击 Show Normals 按钮，再点击Plot Element 按钮，在显示接触单元和目标单元时会同时显示单元的法线：接触单元和目标单元正确的法线方向应该是相对的。
假如发现接触单元和/或目标单元的法线方向不对，则需要进行修改。
假设有如下图情况，接触单元 (平板底面处) 的法线方向不对，需要进行修改：为修改接触单元的法线方向，先单独显示接触单元，然后在其中点击 Flip Normals on Elements：在弹出的拾取框中点击 Pick All > OK，则所有 (接触单元) 的法线方向被颠倒，与目标单元的法线方向相对：至此，第一个接触对定义结束。
接下来，不要退出接触管理器，定义下半球与下面平板之间的接触。
为了定义第二个接触对，先调出与下半球和下面平板有关的组件 A3 和 A4，并显示 Areas 如下：然后按照和上面相同的方法定义第二个接触对：由上图可见，接触单元和目标单元的法线方向互相指向对方，是正确的。
使用接触管理器定义接触对后，如果想修改接触对的设置，可以再次进入接触管理器，选择相应的接触对，然后点击属性 (Propertities) 按钮，就可以对所需的属性重新进行设置和修改。
此外，如果你熟悉实常数定义和单元类型的关键选项设置，在使用接触管理器定义接触对之后，也可以分别到实常数或单元类型中查看和修改相应的参数。
在使用接触管理器导定义接触时，不必预先定义相关的单元类型和实常数，软件会自动生成所需的单元类型和实常数。
本例中在定义接触之前仅定义过一种单元类型– solid186，没有定义过实常数。
在定义接触后，分别查看一下单元类型和实常数，可以看到分别新增了一些内容。
对于单元类型，新增了 4 种单元类型，分别为两个接触对所使用的目标单元和接触单元，注意：不同的接触对分别使用不同的接触单元和目标单元：可以查看有关单元类型的属性。
如第一种目标单元类型的关键选项如下：第一种接触单元类型的关键选项如下：对于实常数，新增了 2 个实常数，分别对应两个接触对所使用的单元 (同时适用于目标单元和接触单元)：要查看完整的实常数，应将实常数作为接触对中接触单元的属性来显示：所显示的实常数如下：图 32 与单元类型 3 - CONTA714 相关的实常数这些单元类型的关键选项和实常数，在使用接触向导定义接触对时的选项中，多数都有对应的内容。
可以在接触向导中选择，也可以在退出接触向导后在单元类型和实常数中进行修改。
即使是手工方式创建的接触对，除了点-点接触外，也同样可以打开接触管理器，然后使用接触向导进行查看和修改。
本文就不详细叙述了。
四、设置分析类型，施加载荷和约束进入 Solution 模块，设置新的分析类型为 STATIC。
在上平板的上表面施加均布压力 10 Mpa。
首先选择要施加压力的 Areas：图 34 选择要施加压力的 Areas选择 Areas 后，在上图拾取对话框中点击 OK，弹出施加压力的对话框，在其中输入应力值，然后点击OK：为了查看压力是否正确，先打开边界条件的显示，并设置压力为箭头显示：再次显示整个模型如下：约束条件是：(1)下平板的下表面 Uz ＝ 0，先选择要施加约束的 AREAS：点击 OK 后弹出在 AREAS 上施加约束的对话框，在其中选择 UZ 作为要约束的自由度，约束位移值为：常数 0，可以不输入 (默认值)：点击 OK 后，模型显示如下图：(2) 对 UX 和 UY的约束首先设置下平板下表面中间点的 Ux = Uy = 0，后面将根据分析情况进一步进行修改。