ANSYS自动接触技术
ANSYS接触问题的计算方法及参数设置
ANSYS接触问题的计算方法及参数设置接触问题的关键在于接触体间的相互关系(废话,),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:接触刚度*接触位移=法向接触力对面面接触单元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。
《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，接触问题在各类工程领域中变得愈发重要。
在产品设计、制造、装配以及维护过程中，各种物体间的接触和碰撞都会产生重要影响。
因此，对于接触问题的精确分析和解决成为了一项重要的任务。
ANSYS软件作为一款广泛使用的工程仿真软件，提供了强大的接触问题分析工具。
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. 接触问题的基本理论接触问题是一种高度非线性的问题，涉及到物体间的相互作用力、变形和运动。
在ANSYS中，接触问题主要通过设置接触对、定义接触刚度以及调整接触条件等步骤进行分析。
这些步骤的关键在于正确理解和设定模型参数，以保证仿真结果的准确性。
2. ANSYS软件中的接触类型及分析方法ANSYS软件提供了多种接触类型，如面面接触、点面接触等。
根据不同的接触类型，选择合适的分析方法对问题进行求解。
此外，ANSYS还支持多种求解器，如直接法、迭代法等，可以根据问题的性质和规模选择合适的求解器。
三、ANSYS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广泛应用于零件装配、模具设计、机械臂等领域的接触问题分析。
例如，在零件装配过程中，通过ANSYS软件可以分析零件间的接触力和变形情况，为优化装配过程提供依据。
此外，在模具设计中，ANSYS可以帮助分析模具与材料间的接触热传导问题，为提高产品质量提供支持。
2. 土木工程领域的应用在土木工程领域，ANSYS可用于分析建筑物、桥梁等结构的接触问题。
例如，在桥梁设计中，通过ANSYS软件可以分析桥梁各部分之间的接触力和变形情况，为桥梁的安全性和稳定性提供保障。
此外，在地震工程中，ANSYS还可以用于分析建筑物与地基之间的接触问题，为抗震设计提供依据。
3. 汽车工程领域的应用在汽车工程领域，ANSYS被广泛应用于汽车零部件的接触问题分析。
《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。
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 自动接触技术
ANSYS自动接触技术安世亚太（ANSYS-CHINA）广州办事处林翰现代CAE技术可以对相当大规模的问题进行分析，而且这种分析可以是复杂的接触问题（在CAD中称为“装配”）。
利用仿真手段可以对具有大量零部件的虚拟样机整机进行虚拟试验。
但是由于零部件的装配在CAE中需要进行“接触”分析，而接触分析需要建立接触单元。
此过程在其他CAE软件中采用手工方式完成，一个虚拟整机的建立所需要的时间令人不可接受。
因此，CAE软件的自动探测装配关系的能力决定了能否进行虚拟样机性能仿真，是我们真正发挥CAE软件的优势的关键技术之一。
ANSYS公司提供的CAD模型“链接”技术，在建立装配模型“链接”的过程中，自动探测装配关系，同时完成“接触”单元的建立，无需人工干预。
本文将对ANSYS的这一独有概念进行阐述。
一.ANSYS协同仿真环境与装配体模拟中的人为干预提到CAD与CAE技术当中的这一“自动探测装配”概念，首先需要引入ANSYS给业界带来的“协同仿真环境”这一概念，本文中介绍的所有内容，都将在这一大范畴下得以实现。
现代CAE技术的繁荣昌盛为用户带来宽广选择余地的同时也带来了产品仿真的协同需求。
各种CAE程序单打独斗的时代即将过去，这些程序之间的合作将是今后CAE发展的主要方向。
现在CAE世界期待一个可以整合所有CAE技术资源和数据的协同仿真环境。
ANSYS Workbench作为世界唯一一款协同仿真平台，旨在搭建基于网络的仿真工作统一环境，将百家争鸣的仿真技术和纷繁复杂的仿真数据完美整合，与仿真相关的人、部门、技术及数据在统一环境中协同工作。
协同是现代产品设计流程发展的必然需求。
时下流行的PDM满足了产品的协同设计需求，Workbench满足了产品协同仿真需求，开创仿真新纪元。
在中国航空、航天、船舶等高科技行业，企业或研究所通常会拥有多种商业CAE程序甚至自己开发一些小型CAE软件，协同仿真环境将为他们整合仿真技术提供极大方便。
ANSYS接触和出图技巧
ANSYS接触和出图技巧1.ANSYS后处理时如何按灰度输出云图？1）你可以到utilitymenu-plotctrls-style-colors-window colors 试试2）直接utilitymenu-plotctrls－redirect plots2 将云图输出为JPG菜单->PlotCtrls->Redirect Plots->To JPEG Files3.怎么在计算结果实体云图中切面?命令流/cplane/type图形界面操作<1.设置工作面为切面<2.PlotCtrls-->Style-->Hidden line Options将[/TYPE]选项选为section将[/CPLANE]选项选为working plane4.非线性计算过程中收敛曲线实时显示solution>load step opts>output ctrls>grph solu track>on5.运用命令流进行计算时,一个良好的习惯是:使用SELECT COMMEND后.........其后再加上ALLSEL.........6.应力图中左侧的文字中，SMX与SMN分别代表最大值和最小值如你plnsolv,s,eqv则SMX与SMN分别代表最大值等效应力和最小值等效应力如你要看的是plnsolv,u则SMX与SMN分别代表位移最大值和位移最小值不要被S迷惑mx(max)mn(min)7.在非线性分析中，如何根据ansys的跟踪显示来判断收敛？在ansys output windows 有force convergenge valu 值和criterion 值当前者小于后者时，就完成一次收敛你自己可以查看两条线的意思分别是:F L2：不平衡力的2范数F CRIT：不平衡力的收敛容差，如果前者大于后者说明没有收敛，要继续计算当然如果你以弯矩M为收敛准则那么就对应M L2 和M CRIT希望你现在能明白8.两个单元建成公共节点，就成了刚性连接，不是接触问题了。
最新ansys 接触分析
a n s y s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，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。
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。
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。
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_最新接触技术分析_MPC
4． 三维梁-梁接触
ANSYS提供了一种新的线－线接触单元 (CONTA176)可以用来模拟三维梁或管之间的大 变形接触，包括一根管在另一根管内部滑动的 管接触、相邻两根近似平行梁之间的外部接触、 两根交叉梁之间的外部接触等各种形式。
ANSYS数十年来一直根据高级分析的需要而不断地开发最新的接触算法和技术，确保在接 触分析方面始终处于行业领先地位，下面简要概述ANSYS接触分析功能的几个主要特色。
1． 丰富的接触算法
ANSYS软件包括丰富的接触算法，如拉格朗日乘子法、罚函数法、增广拉格朗日法、MPC 多点约束算法等，这些接触算法适用于不同分析问题，正确使用这些算法可以有效的帮助用户解 决接触数值计算中出现的过约束、穿透量控制、接触力平衡和接触应力计算精度等棘手的问题。
6． 结构－热－电－磁耦合接触 ANSYS可以独特地模拟结构－热－电－磁耦合接触问题（如点焊过程的模拟），热接触面
之间的传导、对流、辐射、摩擦生热量分配、焦耳热分配等参数，以及电/磁接触面之间的导电/ 导磁参数等均可根据接触状态自动定义或人工定义。另外，利用ANSYS独有的双向流固耦合分 析功能，还可模拟装配缝隙在流体压力作用下的涨开和流体泄漏等。
2． 独特的基于高斯点的接触探测
ANSYS的接触单元从一开始就独特地采用了基于高斯点的接触算法，具有非常强的优势： 可完美地与诸如20节点六面体、10节点四面体、8节点面等高阶单元结合使用，这是其它接触算 法无法做到的，这也是为什么很多有限元分析程序在作接触分析时都要求用户最好采用低阶单 元，而这在模拟复杂结构时要想有效地获得高精度是非常困难的。
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接触分析(中文)
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，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 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。
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。
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
组合在一起（仅节点component有效），然后用下面的输入列表，说明如何使用EDCGEN 命令在component之间定义接触，如第四章例题的球和球棒表面间的component.NSEL，S，NODE，．．．．！在球面上选择节点CM，BALLSURF，NODE！把被选的节点放在component BALLSURF中NSEL，S，NODE，．．．．！选择球面上的节点CM，BATSURF，NODE！把被选节点放在component BATSURF中EDCGEN，NTS，BALLSURF，BATSURF，．25，．23！在组元component BALLSURF和component BATSURF间定义为节点-表面接触。
此外，还可以用有限元模型内当前定义的部件号或部件集合号来定义接触表面。
部件集合号可以用EDASMP命令定义。
下面的命令行说明了怎样使用EDCGEN命令在模型中定义不同部件或部件集合间的接触；EDCGEN，STS，1，2，．25，．23！在部件1和部件2间生成面面接触另外，结合PART/部件集合和组元定义，也可以定义接触和目标表面间的接触，表述如下：EDCGEN，NTS，N1，2，．3，．28！在组元N1和PART2间生成点面接触EDCGEN，ESTS，1，N2，．15，．15！在PART1和组元N2间生成侵蚀面面接触EDCGEN，STS，1，1，．1，．1！在PART1间生成面面接触如下例所述，也可以用EDCGEN命令定义部件集合间的接触：EDCGEN，STS，5，6，．3，．28！在部件集合5和6间生成面面接触在一些特定的单面接触类型（ASCC，AG，ESS，和SS）中无需定义contact和target 表面，在本章后面将提及到，单面接触时最常用的接触类型，模型的全部外表面在整个分析中任一点都可能发生接触。
程序在单面接触中将忽略任何contact和target表面的定义，并在执行EDCGEN命令时发出一个警告信息，一个典型单面接触命令如下：EDCGEN，ASSC，，，．34，．34！在整个模型中生成自动单面接触注--在显式分析中定义接触实体时，不允许有初始穿透。
ansys 接触 默认算法
ansys 接触默认算法
在ANSYS中，接触是指两个或多个实体之间的接触行为。
默认
算法是指在没有显式设置其他算法的情况下，ANSYS会使用的默认
接触算法。
默认算法通常是根据ANSYS的版本和模块而定的，因此
可能会有所不同。
默认接触算法通常是为了在大多数情况下都能提供合理的结果。
ANSYS的默认接触算法通常是基于一些常见的假设和经验规则，以
便在大多数情况下都能得到合理的结果。
这些算法可能包括基于表
面法向力的法向接触和基于摩擦系数的摩擦接触等。
在实际使用中，如果用户对默认算法的准确性有疑问，可以通
过手动设置接触算法来进行验证。
在ANSYS中，用户可以根据具体
的模拟需求选择不同的接触算法，比如基于节点的接触、基于单元
的接触、基于面对面接触等。
通过手动设置接触算法，用户可以更
加精细地控制接触行为，以获得更准确的仿真结果。
总的来说，ANSYS的默认接触算法是为了在大多数情况下提供
合理的结果，但在特定情况下可能需要手动设置接触算法来获得更
精确的仿真结果。
在实际使用中，用户应该根据具体情况来选择合适的接触算法，并进行必要的验证和调整。
ANSYS接触分析
接触介绍
... 基本概念
Training Manual
接触协调 – lagrange乘子法 • 另外一种方法, lagrange乘子 法, 增加一个附加自
由度 (接触压力),来满足不可穿透条件.
F
Basic Structural Nonlinearities 11.0
接触介绍
... 基本概念
接触协调 – 增广 lagrange法
SEQV
Training Manual
Basic Structural Nonlinearities 11.0
寻找 FKN 值, 超过此值, 结果 不发生显著的改变.
FKN
接触介绍
... 基本概念
Training Manual
… 接触刚度 • 作为一个例子, 对于一个轴上套环的过盈配合分 析, FKN 是变化的.等效von Mises应力的最大值 被监控.
FKN 0.001 0.01 0.1 1 10 100 Max. SEQV 4,000 20,000 65,000 91,000 92,900 93,000
Basic Structural Nonlinearities 11.0
• 在这种特殊情况下, FKN＝1.0 经证明可以给出足 够的精度.
接触介绍
A. 接触刚度 … 练习
• 接触是状态改变 非线性. 也就是说, 系统的刚度 依赖于接触状态:
Basic Structural Nonlinearities 11.0
状态 = 开
状态 = 闭合和粘 结
状态= 闭合和滑动
接触介绍
... 基本概念
Training Manual
• 接触是强非线性, 因为随着接触状态的改变, 接 触表面的法向和切向刚度都有显著的变化.
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专题报道
中国航空报/2005年/03月/25日/第004版/
ANSYS自动接触技术
安世亚太林翰
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。
顾名思义, Contact这个概念只有在几何体相遇的时候才会产生。
我们可以将各种载荷,例如结构载荷与热流矢量,转移到边界上从而 连接不同的几何体(零部件)。
构成一个装配体的零部件数目是没有限制的。
根据接触条件的不同,整个有限元分析的种类也会随之变化,例如线性与非线性。
由于求解器需要迭代计算以达收敛,一个非线性问题所需的求解时间将远超一个先行问题的求解时间。
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/面关系。
这个默认的设定可以在 Simulation Contact设定选项的Option对话框中更改。
默认的接触自动探测属性适合于大多数的接触问题。
然而,附加的接触关系控制设定拓宽了可以模拟的接触类型。
在接触关系控制设定中:全局属性:包括自动接触探测的基本设定,以及高亮显示的接触区域的透明度设定,这些设定将会影响所有的接触区域。
接触区域控制:包括接触属性浏览,区域接触类型设定,以及其他的一些高级控制选项,例如设定接触模拟方程,法向刚度,热传导设定,以及pinball区域设定等等。
更加详细地,自动接触探测的基本设定包含:容差设定(Tolerance setting),即容差类型以及容差值的设定;接触探测的种类设定(例如设定探测面/面接触,面/边接触以及边/边接触)等;接触探测种类优先权设定(例如设定面/面接触优先于其他种类的接触)等。
在接触区域控制的接触类型设定中,AN SYS可以模拟如下的多种接触类型:
固结(Bonded),即完全绑定,无摩擦也无滑动。
不分离(No separation),和固结类似,不过在小范围内允许无摩擦的滑动。
无摩擦(Frictionless),部件之间摩擦系数为0,允许法相分离。
粗糙(Roug h),与无摩擦类型相似,只是部件之间不允许接触滑动。
有摩擦的(Frictional),部件之间会因摩擦系数而产生剪切力。
在接触区域控制的高级设定中,使用者甚至可以设定潜在的接触模拟方法,在ANSYS 9.0版本中有如下选择:
广义拉格朗日法(Augmented La-grange)
罚函数法(Pure Penalty)
多点约束法(M ultipoint constraint,M PC)
拉格朗日法(Normal Lag rang e)
具体每种模拟方法的数学模型在此不逐一介绍,简单介绍一下比较年轻的内部多点约束(MPC)算法。
M PC算法适用于面对面、点对面的接触单元。
使用该方法时,ANSYS会根据接触运动建立M PC方程。
内部MPC方法能够克服传统接触法则和其他多点约束方法的缺点。
若与粘结接触结合使用,M PC方法可简化下列形式的接触装配和运动约束:固-固装配、壳-壳装配、壳-固装配、梁-固装配、刚性面约束以及任意面的载荷分布。
内部M PC方法可以克服传统接触算法和ANSYS中的其他多点约束工具的缺点,例如:接触面节点的自由度被消去;可以减小系统方程求解的波前大小;不需要输入接触刚度;对于小变形问题,它代表真实的线性接触行为;求解系统方程时不需要平衡迭代;对于大变形问题, M PC方程在每个平衡迭代中不断进行更新,克服了传统约束方程只适用于小应变的限制条件。
此外值得一提的是,相比普通的罚函数方法,广义拉格朗日法常常能得到更好的模拟结果,对接触刚度系数也不是那么的敏感,然而在某些分析算例中,广义拉格朗日方法需要更多的迭代次数,也就是收敛的比较慢一些。
针对装配结构有限元模拟的实际问题, ANSYS提供了强大的装配结构模拟能力和完备而易用的接触自动检测功能。
运用CAD模型 链接技术,在建立装配模型 链接的过程中,自动探测装配关系,同时完成 接触单元的建立,从而将人为干预最小化。