对多个部件(装配体)的连接,需要通过设置接触条件,保证力的合理传递,部件之间的协调性或连续性。一般地 在进行分析的时候,所有的部件必须是连在一起的。另外需要添加边界条件以保证整个模型不发生刚体 位移。
当处理多个部件时,如果不使用接触条件或者其它方法以保证部件的连续性 可能会发生奇异性错误 。
严格来说,接触问题涉及两个部件之间接触状态的改变,包括:最初分离然后接触 、 最初接触然后分离以及通常发生的接触过程。这些接触过程需要非线性来分析 。
在MeshFree和其他一些商用有限元软件当中,线性接触的目的不是模拟一般的接触问题 而是保证部件之间的连续性。
这些线性接触可以用在所有的分析里面。非线性接触只能在非线性分析中使用
当两个物体接触时,外力会首先垂直/水平方向发生渗透。这时,在接触面上,产生方向性弹簧,以防止物体的穿透而反向施加力,由此产生接触力。各方向的刚度系数表示在一定的强度下抵抗渗透的能力,1.0表示能弹开所有穿透力。
线性接触不会垂直下降,不会产生剪切模量,因此没有意义。
定义接触面之间的摩擦系数
这个值用来保证发生接触时的接触力。如果增加这个值,那么收敛性会降低;如果减少这个值,收敛性会增加,但是会有侵入现象。
推荐使用默认设置。
这个值用来保证发生接触时,在剪切方向的接触力。
设置范围值,可选择自动容差和手动容差
应用自动容差时,自动容差值=所选几何体的特征尺寸×自动接触容差系数
应用手动容差时,由用户手动输入
当部件之间的间隙过大时,用户可以自己输入范围值
如果手动输入范围值,可以会定义多余的接触。因此在定义完接触之后需要检查
即使用户定义了接触,当面与面之间的距离超过接触容差时,接触也不会发生
用手动方法生成接触时,可将输入范围值比测量的距离值大10%
两种形状因公差而分离,如果由于网格尺寸不同而不在同一节点上,则在距离为0mm时,将无法找到接触面。
在线性接触条件下,假设法向方向是固定的,可以输入足够的值来搜索公差。(一般接触需要用户定义)但是,如果范围过大,就会报错。如壁厚为3mm,如果范围5mm,则可能会产生形状内外刚度很大的壁面。
自动设定时,与形状相比,以1/100的比例来考虑线性接触。
因此,对于较大的几何形状,需要验证定义的接触条件,因为自动设置的搜索范围会很大,这可能会导致不必要的接触。
选择接触条件后,除了相应位置外部分会按透明显示,可直接在模型上分别确认。
初次做分析时,建议先定义默认值,如果定义不明确,请尝试更改数值,这将有助于快速理解。
或进行模态分析,后处理通过模态结果查看判断接触定义是否正确