ANSYS接触自动探测详解(含实例)

00 背景

    在ANSYS Workbench通用结构模块中，能插入的连接关系有很多：接触(Contact)，关节(Joint)，弹簧(Spring)，梁(Beam)，点焊(Spot Weld)等等。

01 导读

    当在Connections中插入Connection Group后，如下所示，可以进行接触或关节的自动探测。本文主要研究接触自动探测规律。

02 Connections

   Comnection的设置有两个。当Generate Automatic Connection On Refresh默认为Yes时，更新几何可能会导致连接关系改变；当设置为No时，连接关系不会因为更新几何而改变。当确定不希望连接关系发生改变，可以设置为No。

03 间隙与干涉

03.1 自动探测两平面接触。

    当Tolerance Value大于间隙值，接触对可以自动建立。

    当Tolerance Value小于间隙值，接触对无法自动建立。

    Tolerance Value可以指定范围，如下图所示，如果两平面之间的间隙不在该范围内，接触对无法自动建立。

    结论：当Tolerance Value大于两平面的间隙时，接触对可以自动建立。当Tolerance Value设置为范围时，两平面的间隙在该范围内，接触对才能自动建立。

    当Tolerance Value大于2倍干涉量，接触对可以自动建立。

    当Tolerance Value小于2倍干涉量，接触对无法自动建立。

    Tolerance Value可以指定范围，如下图所示，如果两平面之间的干涉量1倍和2倍都在该范围内，接触对才能自动建立。

    结论：当Tolerance Value大于两平面的2倍干涉量时，接触对可以自动建立。当Tolerance Value设置为范围时，如果两平面之间的干涉量1倍和2倍都在该范围内，接触对才能自动建立。

03.2 自动探测圆柱面和平面接触。

    当Tolerance Value大于最小间隙值，并且Cylindrical Faces设置为Include，接触对可以自动建立。

    当圆柱面和平面干涉时，如果要求接触对可以自动建立，Tolerance Value的最小值并不是最大干涉量的2倍以上。本案例中，Tolerance Value的最小值约为0.19，甚至远小于1倍的最大干涉量，这和平面之间的接触情况完全不一样。

04 接触对象类型

    根据接触对象的类型，可以分为三类：面面接触-Face/Face，面线接触-Face/Edge，线线接触-Edge/Edge。用户可以根据需要，打开需要自动探测的类型。

05 Priority

    Priority属性用于指定接触探测的优先级别，如下图所示。Face Overrides让Face/Face探测优先于Face/Edge和Edge/Edge，让Face/Edge探测优先于Edge/Edge，不会探测到Edge/Edge。Edge Overrides让Edge/Edge探测优先于Face/Edge和Face/Face，不会探测到Face/Face。

06 Group By

    将Group By设置为Bodies（体）或Parts（部件）意味着位于同一对Bodies或同一对Parts上的接触对象将被包含在一个接触对中。将Group By设置为None意味着每个接触对的接触对象只包含一个面或一个边。

    比如，假设S1体有两个面与S2体的一个面接触。当Group By设置为Bodies，会形成一个接触对，一个接触对象包含S1的两个面，另外一个接触对象包含S2的一个面。当Group By设置为None，会形成两个接触对，每个接触对象只包含一个面。

07 Search Across

    将Search Across设置为Bodies意味着探测不同体之间的接触关系，设置为Parts意味着不探测同一Parts中不同体之间的接触关系。将Search Across设置为Anywhere意味着除了探测不同体之间的接触关系，还可以探测自身的面面接触关系(不探测自身的线面接触)。