精心翻译官方帮助！让你精通接触设置的高级选项
在有限元结构分析中，接触设置一直是难点，也是重点。笔者有多篇前作讨论了接触设置，有兴趣的小伙伴可以查看历史文章。
ANSYS官方帮助文档可以说是所有教程的发源地。本文主体内容翻译自ANSYS官方帮助文章，本文主要介绍接触设置的高级选项，因为网上这方面资料很少见。
接触设置如下所示，包含了Scope、Definition、Advanced、Geometric Modification以及Display五组。前四组的设置会对分析产生影响，第五组主要用于观察接触。
03.1 Scoping Method 选择方法
当使用Ansys Composite Prepost(ACP，复合材料前后处理模块)时，Pre-Generated Interface选项适用于断裂力学(界面分层)场景。
03.2 Interface 界面
当Scoping Method选为Pre-Generated Interface时，该属性会显现，提供从ACP导入的可用界面层的下拉列表。
03.3 Shared Contact/Target Body 共享接触/目标体
当接触边界(目标边界)属于共享拓扑体时，该属性会显现。
03.4 Beam-Beam Detection 梁-梁探测
当接触边界和目标边界都选择梁模型时，该属性会显现。
03.5 Beam-Beam Model 梁-梁模型
当接触边界和目标边界都选择梁模型时，该属性会显现。用于指定梁梁接触的牵引力模型。
Exclude Crossing Beams：忽略相互交叉梁的接触；
Only Crossing Beams：只考虑相互交叉梁的接触；
All (default)：考虑所有梁接触场景，比如梁和面的接触，平行梁接触，相互交叉梁接触。
03.5 Edge Contact Type 边接触类型
当接触边界为线时，该属性会显现。注意该属性不支持线线接触。
Nodes On Edge (default)：使用 CONTA175接触单元；
Line Segments：使用CONTA177接触单元。
03.6 Protected 保护
用于指定是否保护接触边界的拓扑结构。
Yes：尊重接触的几何特征，并确保几何和网格之间的正确关联。
No：拓扑结构可能不受保护。
03.7 Contact\Target Shell Face 接触\目标壳面
在壳单元的接触中，如果为非线性接触类型，则需要根据实际情况设置Contact\Target Shell Face，即选择壳单元的顶面或底面。
03.8 Shell Thickness Effect 壳厚效应
在有壳单元的接触中，可以设置该属性。
Yes：考虑壳厚效应，接触会发生在壳体的顶面或底面(要求几何设置环节壳体的offset type必须为Middle )。
No：忽略壳厚效应。
04.1 Type 类型
包含线性接触和非线性接触。Forced Frictional Sliding：切向力与法向接触力成正比，与摩擦类似(除了没有 "sticking "状态)[仅支持刚性动力学]。
04.2 Trim Contact 修剪接触
通过减少发送到求解器的接触单元数量来加快求解速度。对于凝缩零件的接触区域，可以减少发送到求解器的主DOF数量。注意，刚体动力学分析不支持此属性。
Program Controlled：默认设置。通常情况下，修剪接触为开；如果是手动创建的接触对，则不进行修剪。默认情况下，对于凝缩零件，不会对主DOF进行修剪。
On：在求解过程中，检查接触单元和目标单元之间的接近度，对于不接近的单元(由Trim Tolerance决定)则忽略接触关系。
Off：不进行接触修剪。
05.1 Formulation 算法
请参考笔者前作《接触算法详解》。
05.2 Small Sliding 小滑动
控制相对小滑动假设(在分析过程中小于接触长度的20%)。如果已知会发生小滑动，那么该属性可以使求解更加有效和稳健。
Program Controlled：如果关闭几何非线性，或接触类型为Bonded，那么在大多数情况下小滑动属性为打开。该属性的默认选项可以在Options preference的Connections category中修改。
05.3 Detection Method 探测方法
定义接触探测的位置。
Program Controlled：当Formulation为Pure Penalty和Augmented Lagrange时，使用On Gauss Point，对于MPC和Normal Lagrange，使用Nodal-Normal to Target。
On Gauss Point：触点探测位置在高斯积分点上，该选项不适用于MPC或Normal Lagrange。
Nodal - Normal From Contact：接触探测位置在接触法线垂直于接触面的节点上。
Nodal - Normal To Target：接触探测位置在接触法线垂直于目标面的节点上。
Nodal - Projected Normal From Contact：接触探测位置在接触面和目标面重叠区域的接触结点上(基于投影的方法)，注意，增材制造工艺模拟不支持基于投影的接触。
05.4 Constraint Type 约束类型
控制MPC的约束类型。
Program Controlled：实体单元接触为Projected, Displacement Only，其它接触为Distributed, All Directions。
Projected, Displacement Only：仅耦合平动自由度。
Projected, Uncoupled U to ROT：旋转自由度和平动自由度不会耦合在一起。
Distributed, Normal Only：接触节点的平动自由度和旋转自由度以及目标节点的平动自由度耦合在一起。
Distributed, All Directions：所有自由度耦合在一起。
Distributed, Anywhere Inside Pinball：弹球内的节点被完全耦合在一起。
05.5 Stabilization Damping Factor 稳定阻尼系数
由于接触对单元或接触对积分点之间存在小间隙，导致接触对处于near open状态。分析过程中接触对可能会因此产生刚性体运动。稳定阻尼系数提供一定的阻力来防止接触对之间的刚体运动。接触阻尼系数应用于接触法线方向，适用于Frictionless, Rough, Frictional接触类型。阻尼会应用于接触状态为open的每个载荷子步。稳定阻尼系数的值应大到足以防止刚体运动，但小到足以确保求解正确。通常1是合适的。
0 (default value)：使用默认值1.0作为稳定阻尼系数，但仅在第一个载荷子步起作用。
Non-zero：阻尼一直起作用。
05.6 Thermal Conductance 热导率
Program Controlled：默认设置。足够高的值（基于热导率和模型尺寸）以模拟具有最小热阻的完美接触。注意，该选项对复合材料无效。对正交材料，只能考虑X方向的热导率。
05.7 Time Step Controls 时间步控制
定义接触行为变化是否影响自动时间步，适用于Frictionless, Rough, Frictional接触类型。
None：默认选项，接触行为不影响自动时间步。当自动时间步为打开并且允许小的时间步长时，这个选项适合于大多数分析。
Automatic Bisection：接触行为在每个子步结束后被审查，以确定是否发生了过度渗透或接触状态的急剧变化。如果发生了，该子步将使用原时间步的二分之一重新计算。
Predict for Impact：在Automatic Bisection的基础上，同时预测检测接触行为变化所需的最小时间增量。如果预计分析中存在冲击，建议使用该选项。
Use Impact Constraints：使用冲击约束，自动调整时间增量。该选项包括对穿透和相对速度的约束，以更准确地预测冲击的持续时间和分离后的反弹速度。。
05.8 Restitution Factor 恢复系数
适用于刚体动力学求解器。表示冲击过程中损失的能量，定义为冲击前的相对速度与冲击后的速度之比。取值介于0和1之间。恢复系数等于1表示在冲击过程中没有能量损失，也就是说，反弹速度等于冲击速度（完全弹性碰撞）。默认值是1。
06.1 Interface Treatment 界面处理
请参考笔者前作《曲面接触，接触工具，界面处理》。
06.2 Contact/Target Geometry Correction 接触/目标几何修正
Smoothing：平滑。平滑选项基于精确的几何体而不是网格来评估接触检测，从而提高圆边(2D)和球形或旋转面(3D)的精度。该功能使弯曲几何能更有效地使用无中间节点网格来进行分析。
Bolt Thread：请参考笔者前作《接触设置Geometry Correction(含螺纹实例)》
来源：华仿CAE
