第3章 LS-DYNA接触和接触向导

法向定向问题
另外接触 *CONTROL_ENERGY
»计算滑动界面能量耗散
*DATABASE_OPTION »ASCII
– GLSTAT: 全局统计
– RCFORC: 接触力 – SLEOUT: 接触能量
» 二进制
– INTFOR – 接触界面数据
接触向导 I
推荐接触类型 26 (或 13 ,15)
» 好处：接触力不需传感器来监控
» 好处：单个的接触很容易控制（参数，删除等）
接触向导 III
标准的网格改善结果
» 通常，网格更好，接触作用更好 •对于单向处理，把主面网格粗化一些
当主和从边有类似的材料属性时，接触作用最好
―soft 约束方式” 对于属性相差悬殊的接触可能更好 避免尖角出现
» 也许是最有效和最可靠的接触 » LSTC未来的发展将集中于这种接触 » 一个大的接触区域并不比几个小区域开销大多少 » 自动接触输入简化问题 »在特定的parts上 使用 *CONTACT_FORCE_TRANSDUCERS 来 监控接触力
接触向导 II 接触类型 5 简单和 100%可靠，如果主面是一个封闭的表 面，类型3也一样，如果主面和从面都是封闭的
单面接触 4 SINGLE_SURFACE
13 AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE
a13 AIRBAG_SINGLE_SURFACE 15 ERODING_SINGLE_SURFACE
26 AUTOMATIC_GENERAL
type 4 接触要求统一的法向定位 type 13 接触
»法向定位可以任意
k = KA/V
» 是罚函数缩放因子 » K是材料的体积模量 »A 是段面积 » V是单元体积
点对面接触
离散的节点冲击一个面
5 NODES_TO_SURFACE a5 AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE » 无段的方向定向 16 ERODING_NODES_TO_SURFACE » 若单元失效接触释放
分布参数方式 接触面上的质量和压力分配 约束施加于从节点的加速度和速度上，确保沿主表面运动 仅适用于滑动 » 流体对结构 » 气体对结构 关键字 1 SLIDING_ONLY
p1 SLIDING_ONLY_PENALTY
接触特征 输入方式：
•计算固体的外部表面
•静和动摩擦系数 粘性摩擦
» 段set
同时参见 *CONSTRAINED 方式
固连面 2 TIED_SURFACE_TO_SURFACE » 固连面的平动自由度 6 TIED_NODES_TO_SURFACE »固连节点对面的平动自由度(DOF)
» 不传递扭矩
7 TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE » 固连平动和转动自由度 DOF
第三章 接触（滑动界面）
接触—概要 目的：防止渗透或分离
» 变形体与变形体
» 变形体的单面接触 » 变形体和刚体
» 刚体与刚体
» 固连变形结构（应变失效）
接触关键字 *CONTACT_OPTION1_{OPTION2}_{OPTION3}_{OPTION4} » 可选择指定的接触类型 *CONTACT_ENTITY *CONTACT_INTERIOR »针对泡沫体单元的 内部接触—防止单元出现负体积 *CONTACT_1D
23 DRAWBEAD
*CONTACT_DRAWBEAD
运动约束方式 基于1 9 7 6 年Hughes et al的冲击释放条件 •满足动量守恒 约束位于从节点的节点位移 从表面的网格应该更细化（防止 kink) 应用于固连面
固连面
固连界面 约束施加于从节点上
» 网格较粗的面作为主面
适用于网格的跃迁 适用于 parts 的固连
» m = 质量 = 最小值 {从质量,主质量}
» = 界面的自然频率
» k =界面的刚度
*CONTROL_CONTACT
可改变接触计算的缺省值
滑动界面罚函数的全局缩放因子 (缺省=0.10) 刚体与固定的刚墙相互作用的缩放因子
» 缺省:不考虑刚体与固定的刚墙相互作用
初始渗透检查 考虑壳的厚度 » 面对面和点对面 对单面接触考虑壳厚度改变 » 标记: 膜应变导致壳厚度改变 罚函数刚度计算方式 重定向接触段的法向
8 TIEBREAK_NODES_TO_SURFACE
» 法向和切向失效力 9 TIEBREAK_SURFACE_TO_SURFACE
»法向和切向失效应力
面对面约束算法 Taylor and Flanagan 约束算法(1989) »界面节点保持在面上或离面非常近 » 弹性振动不明显 » 通常不适用于刚体 » 附加的节点约束导致问题（比如点焊） » 仅影响这种约束方法的面的一边 17 CONSTRAINT_SURFACE_TO_SURFACE 18 CONSTRAINT_NODES_TO_SURFACE
接触向导 IV 避免初始渗透 » 可能会导致应力超过屈服应力，会马上引起翘曲 缺省值为好的参考值 接触法向必须指向面的反向 不变形的或非常硬的parts网格必须划分得非常好，因为他们的运 动由接触力决定，且节点上力的分布对获得合理的结果是非常重 要的 »对于刚体应用好的网格
»刚体的网格细化对CPU的开销影响不大
»对于混凝土中钢筋的一维滑动线
*CONTACT_2D » 用于2D壳单元的平面应力、平面应变和轴对称公式
接触方式
» 罚函数 » 运动约束
类型
» 点对面 » 面对面
» 约束算法
» 分布参数
» 单面
» 刚体 » 固连
» 滑动
罚函数方式 在渗透的节点和接触面间法向界面弹簧 较少的网格零能模式
罚刚度如下描述：
» 允许固连界面
接触面投影
刚体接触
可与变形体使用
任意力 变形曲线（罚函数方式） 关键字
19 RIGID_BODY_TWO_WAY_TO_RIGID_BODY
20 RIGID_NODES_TO_RIGID_BODY 21 RIGID_BODY_ONE_WAY_TO_RIGID_BODY
专门应用
» 壳set » part
小渗透
» 从节点自由 不考虑厚度
» part set
» 节点set » 位于定义的box中 » 包含所有
激活和关闭时间
阻尼
粘性接触阻尼 阻尼施加于接触面的法向 典型应用： » 抑制接触界面的振动
» 软/硬材料的接触
阻尼作为临界值(2m » 百分之二十 )的百分比
面对面接触
3 SURFACE_TO_SURFACE
a3
AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE 10
ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE
a10 AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE 14 ERODING_SURFACE_TO_SURFACE 22 SINGLE_EDGE