MPC算法只支持线性接触类型。
笔者在前作《一场培训,十年仿真工程师发现了ANSYS接触算法的缺陷》中指出,绑定接触算法默认为增强拉格朗日算法或纯罚算法,在某些场景下会产生意料之外的错误。所以笔者建议绑定接触算法首选MPC。
使用MPC算法,就不得不了解MPC的绑定范围。因为绑定范围太大会导致连接过于刚硬;相反,绑定范围太小会导致连接过于柔弱。
本文通过一个简单模型,研究绑定范围和Pinball Region的关系。
几何模型包含曲面,因为曲面上不同位置对应不同间距,这样才能展示Pinball Region的影响效果。
网格划分如下图所示。因为要捕捉MPC的绑定范围,所以网格不能太稀疏。
平板一个面为接触面,U板三个面为目标面(包含两个倒圆角面)。
Pinball设置如下:
程序控制的Pinball过小,导致绑定不成功。
Pinball设置如下:
绑定范围如下:
Pinball设置如下:
绑定范围如下,绑定范围变大了。
属性Detection Method对绑定范围的大小也有影响。可以看到Detection Method会区分接触面和目标面。
在ANSYS中,Behavior默认为Program Controlled(程序控制),该选项大部分情况下其实是 Auto Asymmetric(自动非对称),所以用户提前并不知道自己选的接触面在求解环节是赋予了接触面角色还是目标面角色。Behavior和Detection Method的联动会使用户难以预判Detection Method对绑定范围的影响。
从更实用的角度来说,只要接触对网格比较细,Detection Method对绑定范围的影响是不显著的,再加上Detection Method的影响预判比较复杂。所以笔者建议用户通过Pinball Region来控制MPC绑定范围的大小!