mechanical几处提高效率的设置技巧分享

       瞬态结构力学中计算物体下落时撞击其下部的物体，我原来都是采用的将上部的物体的初始位置移动到距离其下方物体较近的位置，再采用调整几何修正里的界面处理方式甚至还需要调整接触刚度和刚度更新方式才能使计算顺利完成，本文将介绍另一种处理方式。

熟悉workbench中mechanical的工程师都知道，使用mechanical的自动创建接触功能很方便；但是自动创建接触时如果想把跟平面相邻的倒角面加入到接触面、目标面，该如何通过修改设置来进行控制呢？有时候自动接触会自动把很多跟平面相邻的圆角面也加入接触面或者目标面的范围，以往我是手动取消选择圆角面的，如何能高效地控制接触面、目标面中包含圆角面与否呢？

一．mechanical瞬态结构力学模块计算跌落撞击的分析设置

1.使用的几何模型

几何模型如下图，上方圆柱体的下底面和下方圆柱体的下底面距离10mm。

几何模型

2.上方圆柱体自由下落的边界条件

下方圆柱体的底面固定，上方圆柱体在重力作用下下落，撞击下方圆柱体。

上方圆柱体自由下落的边界条件

3.接触设置

创建上下圆柱体之间的无摩擦接触。接触面和目标面之间有初始的较大间隙（10mm），如果保持无摩擦接触的默认设置，在分析期间接触将不被发现并引起上方圆柱体的超幅位移，即上方圆柱体穿透下方圆柱体。稳定阻尼系数（stabilization damping factor）可以在相互接触的面之间提供一定的阻力并防止刚体运动。稳定阻尼系数（stabilization damping factor）加到接触法向并且只对无摩擦接触、粗糙接触和摩擦接触有效。当接触状态是打开状态时，阻尼被施加到每个载荷步。

本例创建的无摩擦接触如下图，稳定阻尼系数（stabilization damping factor）取值0.005。

创建的无摩擦接触

4.分析设置

分析设置如下，载荷步结束时间为0.1s，初始步长为0.001s，最小步长为0.001s，最大步长为0.002s。

分析设置

5.上方圆柱体自由下落分析结果

提取下方圆柱体上表面的应力结果，可见载荷步结束时间0.1s对应的应力最大值0.000108MPa，而整个时间历程中下方圆柱体上表面的最大应力为0.0593MPa。

上方圆柱体自由下落分析结束时下方圆柱体上表面的应力结果

6.分析上方圆柱体以一定初速度在重力作用下下落

设置上方圆柱体向下的初速度为2000mm/s，固定下方圆柱体的底面，定义重力，其余设置不变。

上方圆柱体以一定初速度在重力作用下下落的边界条件

7.上方圆柱体以一定初速度在重力作用下下落分析结果

提取下方圆柱体上表面的应力结果，可见载荷步结束时间0.1s对应的应力最大值0.000108MPa，而整个时间历程中下方圆柱体上表面的最大应力为0.385MPa。

上方圆柱体以2000mm/s的初速度在重力作用下下落分析结束时下方圆柱体上表面的应力结果

二．mechanical中子弹创建接触时倒角面和圆角面的选择控制

1.自动创建接触时控制是否包含倒角面

（1）几何模型

几何模型如下图，上方物体的下端带有倒角面。

带有倒角面的几何模型示意图

（2）自动创建接触时的默认设置及效果

    我们定义自动创建接触时，接触的细节（Details）默认如下，其中Face-Face Angle Tolerance为75°。

自动创建接触时接触的细节默认设置

自动创建接触后创建的接触如下，其中上方物体的倒角面未包含到目标面中。

使用自动创建接触的默认设置后创建的接触

如果希望将倒角面加到接触关系中，当存在倒角面比较多，如果手动增加选择倒角面效率很低，以往作者在实际工作中也是这么做的，最近发现通过修改设置可以使得自动创建接触时把与平面相邻的倒角面包含到接触关系中。