有限元基础-接触非线性4

系列回顾

<接触非线性1>-接触算法

<接触非线性2>-接触类型

<接触非线性3>-接触面的选择

接触行为。

当接触行为设置为Program Controlled 时求解器会根据具体的情况按照如下设置：

对于柔柔接触将被设置为Auto Asymmetric（自动非对称） ；

对于刚柔接触将会被设置为Asymmetric（非对称） ；

对于柔柔接触的体被设置了Nonlinear Adaptive  Region（非线性自适应域）将被设置为Symmetric （对称）。

 当接触的物体可以明显区分为接触体和目标体时，定义接触行为为非对称接触，比如刚柔接触，根据上一篇文章选择接触面和目标面的原则，一般将刚体设置为目标体，所以此时定义为非对称接触行为；当接触物体很难区分接触体和目标体时，任一面都可以设置为接触体或目标体，或者自接触时，那么可以设置为对称接触行为，对称接触行为是接触的两个面既是接触面又是目标面，但是该种设置计算时间会变长。

修剪接触。

修剪接触的设置是通过缩减传递到求解器的接触单元的数量来提高收敛的效率。默认设置下被设置为Program Controlled ，软件采用自动算法进行控制，一般会选择修剪，但是手动设置接触条件时会不进行修剪；当修剪设置为on时，软件会检查输入文件中源面单元和目标面单元之间的距离，在容差范围内源面单元和目标面单元才会写入文件进行求解，否则不写入求解文件；当修剪接触设置为off时，不进行接触修剪。

当设置为on时需要同时设置修剪容差，以下图（来自ANSYS help）接触为例进行说明，由于目标面明显大于接触面的面积，所以对目标面进行修剪可以一定程度缩减参与接触计算的单元数量，假如设置修剪容差为10mm，为方便观察单元尺寸为5mm，在接触面边缘的单元为中心将形成虚线框的区域，区域面积是以单元边缘往四周分别扩10mm，形成正方形区域，然后检查两边的单元，检查的方式是同样以该单元为中心形成一个基于接触容差值的方框，当这个方框与虚线方框有重叠时该单元被排除在接触计算之外，例如图中的TE2单元形成的方框与虚线方框没有重叠，那么TE2单元参与接触计算，而TE4单元形成的方框与虚线方框有重叠，那么TE4单元将会被排除在接触计算之外。

大部分情况下修剪接触都会选择默认设置即可，存在大挠度变形或滑移时最好关闭修剪接触，或手动设置较大的容差，避免出现穿透现象。