设计仿真 | Adams接触定义指南：开篇
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概述
在两个几何物体之间，可以定义二维接触或者三维接触。Adams Solver计算两个物体之间的接触力是有条件的，当两个几何之间不存在渗入深度时，接触力为零，存在渗入深度，才会有接触力。Adams支持多部件之间的接触定义、摩擦的定义、二维几何之间的接触以及三维实体的接触。除了球与平面的接触，其他二维几何与三维实体的接触暂时还不支持。
图1：接触的定义
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接触中支持的几何类型
表1：接触支持的类型
Adams也支持非实体的三维几何，比如曲面闭合的shell单元。
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接触法向力的定义方法
除了用户自定义的方法外，接触算法包括碰撞函数接触算法和弹性恢复算法。
3.1 碰撞函数接触算法
在几何没有任何交叠（渗入）时，接触力为0；当开始交叠时，将会产生接触力。对于碰撞函数算法的接触法向力公式如下：
其中：
k 为刚度；
g 为接触渗入深度，两个几何重叠体积的中心点至两个几何的最近表面均会有相应的点，上述两个表面点的距离即为渗入深度，具体如图2所示；
e 为回弹力指数；
dmax 为最大阻尼系数对应的渗入深度；
cmax 为最大阻尼系数，即接触定义对话框中的”damping”。
图2 渗入深度图示
3.2 弹性恢复算法
弹性恢复算法的接触法向力公式如下：
其中：
p 为罚值；
ε 为恢复系数；
dg/dt 为接触点位置的接触速度。
此时文件夹内多出mdf文件如下图所示。
恢复系数ε是接触法向力的主要影响因素，取值为0~1之间，当取值为1时，为弹性接触；取值为0时，为非弹性接触。
罚值类似于碰撞函数接触算法中的刚度，但是该值与接触的几何材料没有任何关联。该参数的默认值为1.0e5，单位为阻尼单位N/(mm/sec)。
3.3 两种接触方法的选择
• 弹性恢复算法更适用于动态或间歇的接触，应用于持续的接触时，可能出现轻微颤动的情况；
• 弹性恢复算法尝试模拟完美的接触约束，所以在接触事件中，无法评估接触渗入量和法向力；
• 弹性恢复算法相比碰撞函数算法，更接近能量守恒法则，所以在研究系统的能量损失时，弹性恢复算法更为合适；
• 相比于弹性恢复算法，碰撞函数算法更为稳健，对误差容差不敏感，所以碰撞函数算法更为推荐，也是唯一能够进行柔性接触定义的方法。
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接触摩擦
Adams的摩擦区域包括三个区域，分别为静态区、过渡区以及动态区。具体的摩擦系数变化如下公式及图3所示。
图3：摩擦系数与速度的关系
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后续
敬请关注“Adams接触定义指南：碰撞函数的参数设置”、“Adams接触定义指南：接触参数调试案例”以及“Adams接触定义指南：柔性体接触”等内容。
