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1、点面接触单元点面接触单元第八章第八章Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual点面接触单元点面接触单元点面接触单元是点面接触单元是 90 年代使用最普遍的接触单元年代使用最普遍的接触单元. 然而,点面然而,点面接触单元技术基本理论的限制使它们很快被更新更好的面面接触接触单元技术基本理论的限制使它们很快被更新更好的面面接触单元取代单元取代.现今,这些单元只应用于特定的情况现今,这些单元只应用于特定的情况:3D中中, 线(或棱边)与面间的接触线(或棱边)与面
2、间的接触 .2D中中, 节点(或尖角)与面的接触节点(或尖角)与面的接触 .October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元面面接触单元处理角点接触有困难,它们采用高斯点作为接触检面面接触单元处理角点接触有困难,它们采用高斯点作为接触检查点,在角点处会呈现过度穿透查点,在角点处会呈现过度穿透. 此情况下,可以混合使用面面接触单元和点面接触单元此情况下,可以混合使用
3、面面接触单元和点面接触单元. 面面接触单元面面接触单元点面接触单元用于模拟角点点面接触单元用于模拟角点接触接触October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元点面接触单元是点面接触单元是:Contact48 - 2D 点点面接触单元面接触单元Contact49 - 3D 点点面接触单元面接触单元JIKIJKMLOctober 15, 2001Inventory #
4、 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元点面接触单元主要用于模拟点面接触,例如两个梁的接触(在点面接触单元主要用于模拟点面接触,例如两个梁的接触(在梁端部)和弹簧拉勾配合部分的角点梁端部)和弹簧拉勾配合部分的角点.虽然通过定义多个单元,这些单元也可以用来模拟面面接触,但虽然通过定义多个单元,这些单元也可以用来模拟面面接触,但现在通常不这样应用现在通常不这样应用. 不必知道接触面的位置不必知道接触面的位置. 允
5、许大变形,大的相对滑动,以及接触面允许大变形,大的相对滑动,以及接触面间的不同网格划分间的不同网格划分.October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元点面接触单元与点点接触单元相似,在节点传递力点面接触单元与点点接触单元相似,在节点传递力.面面接触单元在高斯点传递压力面面接触单元在高斯点传递压力.此特性使其只能用于低阶单元此特性使其只能用于低阶单元 (角节点角节
6、点).这是由于带中间节点单元节点上的运动约束反力不均匀这是由于带中间节点单元节点上的运动约束反力不均匀:1/21/21/61/62/3-1/121/31/41/4-1/12October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元由于这些单元只限用于基体单元为角节点单元的情况,在处理小刻由于这些单元只限用于基体单元为角节点单元的情况,在处理小刻面接触时会遇到麻烦面接触时会遇
7、到麻烦.角节点单元没有曲的单元边界角节点单元没有曲的单元边界.曲的几何模型必须由一系列平的边界来代表,于是产生小的刻面接触曲的几何模型必须由一系列平的边界来代表,于是产生小的刻面接触表面表面.小刻面接触表面是不精确的,引起集中接触压力的小刻面接触表面是不精确的,引起集中接触压力的“热点热点”.另外,会出现许多收敛问题,很难成功模拟接触表面的滑动运动另外,会出现许多收敛问题,很难成功模拟接触表面的滑动运动. October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bol
8、t Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元Contact48 和和 Contact49 通过识别定义目标面和接触面的节点组通过识别定义目标面和接触面的节点组元来生成元来生成.为接触面和目标面选择期望的节点,并为每个面建立节点组元为接触面和目标面选择期望的节点,并为每个面建立节点组元.指定接触面和目标面的规则与面面接触单元一致指定接触面和目标面的规则与面面接触单元一致.JK接触节点接触节点目标节点目标节点IOctober 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension
9、6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元指定单元类型和实常数,生成接触单元指定单元类型和实常数,生成接触单元. 每一单独的接触区应具有每一单独的接触区应具有单独的实常数号单独的实常数号.Main Menu Preprocessor Create Elements Node to Surf节点组元名节点组元名October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt
10、 Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元普通的点面接触功能通过多个交迭的接触单元来实现普通的点面接触功能通过多个交迭的接触单元来实现. 缺省情况下,一个单元的每个接触节点与每个可能的目标面连接,缺省情况下,一个单元的每个接触节点与每个可能的目标面连接,大表面上生成的单元总数会很快变得非常巨大大表面上生成的单元总数会很快变得非常巨大.12 CONTAC48 单元单元相当于相当于 2 CONTAC171s + 4 TARGE169sOctober 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt
11、 Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元可以采用可以采用 NUMC 或或 RADC 特性减少生成的单元数量特性减少生成的单元数量.October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元RADC 通过定义以目标面质心为中心的圆,并只在其间生成接触单通
12、过定义以目标面质心为中心的圆,并只在其间生成接触单元来限制生成的单元数量元来限制生成的单元数量.NUMC 设置一个数值极限值,每个目标面上生成的接触单元数量不设置一个数值极限值,每个目标面上生成的接触单元数量不能大于此值能大于此值.只有在只有在 RADC 内的接触内的接触节点会与目标单元表面节点会与目标单元表面相连相连.October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触
13、单元缺省情况下这些单元采用罚函数方法保证接触协调性缺省情况下这些单元采用罚函数方法保证接触协调性. 也可以选择也可以选择使用混合罚函数和拉格朗日方法使用混合罚函数和拉格朗日方法.指定接触刚度,单位为力指定接触刚度,单位为力/长度长度.前述关于如何确定接触刚度的讨论此处同样适用前述关于如何确定接触刚度的讨论此处同样适用.可以在重启动过程中指定新的接触刚度可以在重启动过程中指定新的接触刚度. 类似面面接触单元,这可以类似面面接触单元,这可以既有助于收敛又具有较高的计算精度既有助于收敛又具有较高的计算精度.对于混合罚函数和拉格朗日方法,还要指定一个穿透容差,单位为长对于混合罚函数和拉格朗日方法,还要
14、指定一个穿透容差,单位为长度度.October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元两种单元都支持摩擦两种单元都支持摩擦. 为为 MU 指定非指定非 0 值并设置值并设置 Keyopt(3) 等于等于 1.也可指定实常数也可指定实常数 (FACT: 静、动摩擦系数比值静、动摩擦系数比值 ).MU = 动摩擦系数动摩擦系数.FACT x MU = 静摩擦系数静摩擦系数.
15、剪切刚度用于弹性库仑摩擦剪切刚度用于弹性库仑摩擦.缺省情况下,剪切刚度等于法向刚度的缺省情况下,剪切刚度等于法向刚度的 1% . 剪切刚度不能在重启动中更新剪切刚度不能在重启动中更新.单元不提供偏移功能单元不提供偏移功能.用这些单元尚无法模拟梁和壳的厚度效应用这些单元尚无法模拟梁和壳的厚度效应.October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual.点面接触单元点面接触单元这些单元接触结果项的后处理需要使用这些单元接触结果项的后处理需要使用 ETABLE.October 15, 2001Inventory # 0015678-Advanced Contact & Bolt Pretension 6.Advanced Contact & Bolt Pretension 6.0 0Training Manual点面接触单元点面接触单元 .练习练习12-梁端部接触梁端部接触练习指导请参考练习指导请参考练习附录练习附录:W12. 点面接触点面接触October 15, 2001Inventory # 0015678-