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本文通过一个案例详细介绍Geometric Modification中Interface Treatment的选项。
1、案例几何模型
一个圆柱体和一个长方块,初始间隙为1mm左右,如下图所示:
2、网格划分
有限元模型如下所示:
3、手动定义接触对
手动选择接触对象,定义接触类型为摩擦接触,接触算法为Normal Lagrange,其余选项皆为默认。
4、非线性接触诊断
Interface Treatment属性一共包含7个选项。默认选项为Add Offset,No Ramping。其中选项Adjust to touch选项会忽略初始间隙和初始穿透,在计算开始建立了实际的接触关系,有利于求解顺利完成,但过盈配合分析不能选择该选项。 当选项为Add Offset,No Ramping,如下所示:
接触状态如下,Status为Near Open,Geometric Gap 为1 mm,Gap也为1mm。这种选项下,软件认为接触对存在初始间隙,当圆柱体和长方体相对运动消除这个间隙后,才会建立实际的接触关系。这种初始不接触,后续才建立接触关系的场景对软件算法是一个挑战,所以需要设置一定阻尼系数,否则可能无法成功建立接触关系。(时间步也建议设置小一点)
位移,接触应力,接触压力,接触穿透结果如下图所示:
如果不设置一定阻尼系数,计算无法完成,报错信息如下:
当选项为Add Offset,No Ramping,如下所示:
接触状态如下,Status为Closed,Geometric Gap 为1 mm,Gap为0mm。这种选项下,软件会忽略初始间隙,在计算开始建立了实际的接触关系。
位移,接触应力,接触压力,接触穿透结果如下图所示:
当选项为Add Offset, Ramped Effects,如下所示:
接触状态如下,Status为Closed,Geometric Gap 为1 mm,Gap为0mm。这种选项下,软件会忽略初始间隙,在计算开始建立了实际的接触关系。
位移,接触应力,接触压力,接触穿透结果如下图所示:
当选项为Offset Only,No Ramping,如下所示:
接触状态如下,Status为Closed,Geometric Gap 为1 mm,Gap为0mm。这种选项下,软件会忽略初始间隙,在计算开始建立了实际的接触关系。
位移,接触应力,接触压力,接触穿透结果如下图所示:
当选项为Offset Only,Ramped Effects,如下所示:
接触状态如下,Status为Closed,Geometric Gap 为1 mm,Gap为0mm。这种选项下,软件会忽略初始间隙,在计算开始建立了实际的接触关系。
位移,接触应力,接触压力,接触穿透结果如下图所示:
当选项为Offset Only,Ignore Initial Status, No Ramping,如下所示:
接触状态如下,Status为Closed,Geometric Gap 为1.0374 mm,Gap为0mm。这种选项下,软件会忽略初始间隙,在计算开始建立了实际的接触关系。
位移,接触应力,接触压力,接触穿透结果如下图所示:
当选项为Offset Only,Ignore Initial Status,Ramped Effects,如下所示:
接触状态如下,Status为Closed,Geometric Gap 为1.8244 mm,Gap为0mm。这种选项下,软件会忽略初始间隙,在计算开始建立了实际的接触关系。
位移,接触应力,接触压力,接触穿透结果如下图所示:
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