Comportement du contact dans Creo Ansys Simulation
La façon dont les références qui sont en contact se comportent (le fait de rester connectées, de glisser ou de se séparer) lors d'une étude de simulation est appelée "comportement de contact". Cliquez sur > > pour définir le comportement du contact. Une référence est considérée comme la référence de contact et l'autre comme la cible. Tous les comportements de contact sont définis comme auto-asymétriques, de sorte que le solveur contrôle automatiquement le meilleur contact et la cible.Creo Ansys Simulation permet de définir les types de comportement de contact suivants :
• Lié (Bonded) : empêche toute séparation et tout glissement entre les références en contact. Lorsque les contacts sont liés, ils peuvent être considérés comme "collés", et le degré de liberté entre les composants d'interfaçage est nul. Les composants ainsi liés ne peuvent se séparer les uns des autres lors d'une étude de simulation. Ce type de contact est une solution linéaire. En effet, la longueur ou la zone de contact ne changent pas pendant l'application de la charge.
• Aucune séparation (No separation) : comme pour les contacts liés, cette option ne permet pas la séparation des références en contact lors d'une étude de simulation. Toutefois, un très léger glissement sans frottement peut se produire le long des références en contact.
Cette option n'est pas disponible pour les études thermiques.
• Libre (Free) : les composants ou surfaces reliés peuvent se déplacer librement les uns par rapport aux autres. Les composants peuvent se séparer les uns des autres ou même s'interpénétrer. Les forces appliquées ne se transfèrent pas entre les composants ou les surfaces reliés.
• Sans frottement (Frictionless) : ce paramètre modélise un contact unilatéral standard, c'est-à-dire que la pression normale est égale à zéro en cas de séparation. Des intervalles peuvent donc se former dans le modèle entre les corps en fonction de la charge. Ce cas n'est pas linéaire, car la zone de contact peut changer au fur et à mesure de l'application de la charge. Cette option suppose un coefficient de frottement nul permettant un glissement libre. Le modèle doit être bien contraint lors de l'utilisation de ce paramètre de contact.
• Avec frottement (Frictional) : avec ce paramètre, les deux géométries en contact peuvent supporter des contraintes de cisaillement jusqu'à une certaine intensité sur leur interface avant de glisser l'une par rapport à l'autre. Le modèle définit une contrainte de cisaillement équivalente à laquelle le glissement commence sur la géométrie comme une fraction de la pression de contact. Lorsque la contrainte de cisaillement est dépassée, les deux géométries glissent l'une par rapport à l'autre. Le coefficient de frottement peut être n'importe quelle valeur non négative.
• Rugueux (Rough) : ce réglage modélise parfaitement le contact de frottement rugueux lorsqu'il n'y a pas de glissement entre les arêtes ou les surfaces. Par défaut, les intervalles ne sont pas automatiquement fermés. Ce cas correspond à un coefficient de frottement infini entre les corps en contact.
Vous pouvez définir les options suivantes dans la boîte de dialogue Comportement du contact structurel (Structural Contact Behavior) :
• Coefficient de frottement (Coefficient of friction) : le coefficient de frottement est un nombre sans cote défini comme le rapport entre la force de frottement et la force normale pour deux régions en contact. La valeur peut être un nombre non négatif supérieur à zéro et inférieur à l'infini.
• Formule (Formulation) : cette option vous permet de spécifier l'algorithme utilisé par le logiciel pour le calcul d'une paire de contact spécifique. Les types de formule proposés sont les suivants :
◦ Contrôlé par programme (Program controlled) : cette formule, recommandée, est définie par défaut.
◦ Lagrange augmenté (Augmented Lagrange) : méthode basée sur les pénalités. Par rapport à la pénalité pure, cette méthode conduit généralement à un meilleur conditionnement et est moins sensible à l'intensité du coefficient de raideur de contact. Toutefois, dans certaines analyses, la méthode Lagrange augmenté (Augmented Lagrange) peut nécessiter des itérations supplémentaires, notamment si le maillage déformé devient trop distordu.
◦ Pénalité pure (Pure penalty) : formule de contact de base reposant sur la méthode de pénalité.
◦ Restriction ponctuelle multiple (Multi-point constraint) : disponible pour les types de comportement Lié (Bonded) et Aucune séparation (No Separation). Les équations de restriction ponctuelle multiple sont créées en interne pour lier les corps les uns aux autres. Cela peut être utile si vous souhaitez obtenir un contact réellement linéaire ou afin de gérer le problème du mode non nul pour les vibrations libres qui peuvent se produire si une fonction de pénalité est utilisée. Notez que les résultats basés sur le contact (par exemple la pression) seront de zéro.
◦ Lagrange normal (Normal Lagrange) : applique une pénétration de zéro lorsque le contact est fermé, en utilisant un multiplicateur Lagrange sur la direction normale et une méthode de pénalité dans la direction tangentielle. La rigidité normale ne s'applique pas à ce paramètre. Lagrange normale ajoute une traction de contact au modèle sous forme de degrés de liberté supplémentaires et nécessite des itérations supplémentaires pour stabiliser les conditions de contact. Cela augmente souvent le coût de calcul par rapport au paramètre Lagrange augmenté (Augmented Lagrange).
• Détection de contact (Contact Detection) : la méthode de détection de contact vous permet de choisir l'emplacement de la détection de contact utilisée dans l'analyse afin d'obtenir une convergence correcte. Sélectionnez l'une des méthodes de détection de contact suivantes :
◦ Contrôlé par programme (Program Controlled) : ce mécanisme est recommandé par défaut pour détecter les contacts.
◦ Rayon de détection de contact (Contact detection radius) : active le contact dans la région définie par la valeur de rayon spécifiée. Cette option est semblable au paramètre Tolérance (Tolerance). La valeur par défaut du rayon de détection est 1.0.
◦ Facteur du rayon de détection (Detection radius factor) : multiplie le rayon de détection de contact calculé automatiquement par une valeur fixe que vous spécifiez dans la zone Valeur (Value).
• Modélisation des intervalles et des chevauchements : pour les types de contact non linéaires, avec ou sans frottement et rugueux, vous pouvez également modéliser les intervalles et modéliser plus précisément la zone en contact. Vous pouvez spécifier les options supplémentaires suivantes :
◦ Ajuster intervalle/chevauchement (Adjust gap/overlap) : sélectionnez l'une des méthodes suivantes de modélisation des intervalles ou des géométries chevauchantes :
▪ Contrôlé par programme (Program controlled) : ce mécanisme détermine la méthode à utiliser par défaut pour gérer les intervalles et les géométries chevauchantes.
▪ Corriger intervalle/chevauchement involontaire (Fix unintentional gap/overlap) : ferme les intervalles involontaires et ignore les interférences entre les surfaces en contact pour simuler un état sans contrainte.
▪ Définir la valeur de décalage (Define offset value) : spécifie une valeur en fonction de laquelle les surfaces en contact doivent être déplacées. La valeur doit être un nombre réel. Une valeur positive signifie qu'une surface de contact est déplacée vers la surface cible afin de fermer un intervalle. Une valeur négative signifie que la surface de contact s'éloigne de la surface cible pour résoudre un chevauchement. Dans les deux cas, les contraintes dues au mouvement de décalage sont simulées dans les composants associés.
◦ Facteur de rigidité (Stiffness factor) : facteur de rigidité normale. Multiplie le facteur de rigidité calculé automatiquement par la valeur constante spécifiée ici. Disponible pour les types de contact non linéaires (avec ou sans frottement et rugueux).
Création d'un comportement de contact structurel
Pour créer un comportement de contact, procédez comme suit :
1. Cliquez sur > > . La boîte de dialogue Comportement du contact structurel (Structural Contact Behavior) s'affiche.
3. Entrez un nom pour le contact ou acceptez le nom par défaut.
4. Spécifiez une valeur Coefficient de frottement (Coefficient of friction) dans le cas d'un comportement de type Avec frottement (Frictional). La valeur peut être un nombre non négatif supérieur à zéro et inférieur à l'infini.
5. Cliquez sur + pour développer la zone Paramètres supplémentaires (Additional Settings) et spécifiez les paramètres de
formule.
9. Cliquez sur OK (OK) pour créer et enregistrer la comportement de contact. Le comportement de contact s'affiche dans l'arbre de simulation et constitue le noeud parent de tous les contacts qui l'utilisent.