理论教育 指定接触面和目标面-有限元分析实战

指定接触面和目标面-有限元分析实战

时间:2023-10-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:接触单元被限制不得穿透目标面。对于柔体-柔体接触,选择哪一个面为接触面或目标面可能会引起穿透量的不同,从而影响求解结果。不对称接触的定义为所有的接触单元在一个面上,而所有的目标单元在另一个面上的情况。

指定接触面和目标面-有限元分析实战

接触单元被限制不得穿透目标面。但是,目标单元可以穿透接触面。对于刚体-柔体接触,目标面总是刚体表面,而接触面总是柔体表面。对于柔体-柔体接触,选择哪一个面为接触面或目标面可能会引起穿透量的不同,从而影响求解结果。这可参照如下几点。

●如凸面预期与一个平面或凹面接触,则平面或凹面应当指定为目标面。

●如一个面有较密的网格,而相比之下,另一个面网格较粗,则较密网格的面应当是接触面,而较粗网格的面则为目标面。

●如一个面比另一个面刚性强,则较柔的面应当指定为接触面,而刚性较强的面则为目标面。

●如果高阶单元位于一个外表面,而低阶单元位于另一个面,则前者应指定为接触面,后者则为目标面。

●如果一个面明显地比另一个面大(如一个面包围其他面),则较大的面应指定为目标面。(www.daowen.com)

上面的论述对于不对称接触是正确的。但不对称接触也许不能满足模型需要。下面详细论述不对称接触和对称接触的差异,并简要说明需要对称接触的一些场合。

不对称接触的定义为所有的接触单元在一个面上,而所有的目标单元在另一个面上的情况。有时也称为“单向接触”。这在模拟面-面接触时最为有效。但是,在某些环境下,不对称接触不能满足要求。在这些情况下,可以把任一个面指定为目标面和接触面。然后在接触的面之间生成两组接触对。这就称为对称接触,有时也称为“双向接触”。显然,对称接触不如非对称接触效率高。但是,许多分析要求应用对称接触。要求对称接触的情况如下。

●接触面和目标面区分不十分清楚。

●两个面都有十分粗糙的网格。对称接触算法比非对称接触算法在更多的面上施加了接触约束条件。

如果两个面上的网格相同并且足够密,则使用对称接触算法可能不会显著缩短运行时间,而事实上可能更费CPU时间。在这种情况下,拾取一个面为目标面,而另一个面为接触面。在任何接触模型中,可以混合不同的接触对:刚体-柔体或柔体-柔体接触对;对称接触或非线称接触。但在一个接触对中只能有一种类型。

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