设计仿真 | MSC Nastran自动接触定义介绍
基于图形接触逐对定义
用户定义接触关系时，可以基于图形界面定义接触体、接触对等，例如，在Patran中，为方便定义，有专门的图形界面帮助用户快速定义，界面如下图示：
1、Patran -> 下拉菜单Tools -> modeling -> contact bodies/pairs
可以创建变形体或刚体，创建方法有：
a）单元之间是否联接 connectivity
b）单元类型 element type
c）组 Group
d）单元属性 Properties
e）材料属性 Materials
f）几何 Geometry
等不同方法，结合整个模型（entire Model）、当前组（Current Group）和当前（Current Viewport）和单元类型等组合创建，十分灵活，点击应用后即可快速创建。
2、创建完成后，如下图：
批量自动定义接触
在Patran接触下面定义自动创建接触对界面如下：Patran -> analysis -> Solution parameters -> contact parameters -> automatic contact Generation 点击 ACG generation 按钮
进入自动创建接触菜单，在菜单上你可以根据需要：
1、选择接触类型：general、glue、thermal等
2、接触探测距离：body pairs tolerance (Distance)
3、粘接接触类型选择：General , Permanent, Step glue
4、选择参加接触探测单元：all elements, property sets 等
5、接触体维数：3D、2D单元
6、触控制公差：selfcontact等
文本方式编辑，自动创建接触关系
在使用MSC Nastran 时，如果使用的前处理图形界面无自动化定义接触菜单，或者定义多个接触对时操作冗长，可以考虑让程序自动搜索整个模型、指定单元集 合和属性集 合等，自动化创建接触关系、属性等，同时，用户可以将创建的接触关系导入到前处理软件中，检查、修改接触关系定义。针对多个接触关系定义过程，自动创建接触方法十分高效和方便。下面文档提供手工定义接触过程，利用MSC Nastran自动生成接触定义。步骤如下：
1、使用文本编辑工具，例如：notepad，编辑MSC Nastran计算文件，在第一个subcase 上面添加自动 接触定义命令：BCONTACT = AUTO
2、创建功能与Patran界面功能相同的文本文件AUTO_CONTACT.bdf，通过INCLUDE 方式被主文件应用，示例如下：
上图定义：自动创建接触的属性、单元等几何等，常用接触定义参数如下：
a) 接触类型定义：ctype=touch，pglue定义接触类型是否为粘接等
b) 可能接触单元搜索距离：distance=1.0
c) 接触对中摩擦系数：FRIC = 0.1 也可通过表格定义
d) 接触搜索范围定义：propset=1，按照单元属性创建接触搜索区域
e) 接触搜索范围定义：eset=1，按照包含接触潜在单元集，建立等
f) 支持数接触参数众多，可以参考MSC Nastran 快速参考手册《quick reference Guide.bdf》搜索关键字：BCAUTOP定义
以上内容可以作为模板，在接触分析中使用，当需要分析时，针对不同模型，只需要更新定义潜在接触单元搜索范围即可，例如：PSET 内容即可使用。
上图中1，thru，2,7 是定义在引用单元属性 PID=1,2,7的单元之间建立关系。
3、完整的MSC Nastran计算文件如下：
4、提交MSC Nastran计算，会自动生成后缀为*.acg接触关系文件。
5、可以修改*.acg文件名称，防止计算时被自动覆盖，同时，针对自动生成的接触关系，可以通过INCLUDE导入前处理软件。例如，Patran查看和修改，避免手工创建过程。
6、MSC Nastran接触功能十分强大，本文所讲的只是建立接触关系的一般过程，针对接触的详细解释，可以查看《quick reference guide》手册，有详细解释。
备注：
推荐：建议优先使用Patran图形界面定义接触关系。其优势包括：可视化操作、引导式菜单快速定义等，尤其适合复杂接触场景，十分灵活。
来源：IFD优飞迪
