Creo Ansys Simulation > Соединения > Поведение контактов в Creo Ansys Simulation
Поведение контактов в Creo Ansys Simulation
Поведение привязок в контакте (остаются соединенными, скользящими или разделяющимися) во время исследования моделирования называется поведением контакта. Щелкните Улучшить модель (Refine Model) > Контакт (Contact) > Поведение контакта (Contact Behavior), чтобы определить поведение контакта. Одна привязка считается привязкой контакта, а другая - целью. Все поведение контактов определяется как автоматически асимметричное, поэтому решатель автоматически управляет наилучшим выбором контакта и цели.Creo Ansys Simulation позволяет определить следующие типы поведения контакта.
Объединяющий (Bonded) - нет разделения или скольжения между привязками, которые находятся в контакте. Объединяющие контакты имеют нулевые степени свободы между соприкасающимися компонентами и могут рассматриваться как жестко скрепленные. Объединенные компоненты не отделяются друг от друга во время исследования моделирования. Этот тип контакта позволяет использовать линейное решение, так как длина контакта или площадь не изменяются во время приложения нагрузки.
Без разделения (No Separation) - аналогично объединенным контактам разделение привязок в контакте не разрешено во время исследования моделирования. Однако между привязками в контакте могут иметь место небольшие скользящие сдвиги без трения.
Эта опция недоступна для тепловых исследований.
Свободно (Free) - соединенные компоненты или поверхности могут свободно перемещаться относительно друг друга. Компоненты могут отделяться или даже проникать друг в друга. Приложенные силы не передаются между соединенными компонентами или поверхностями.
Без трения (Frictionless) - задает для моделей стандартный односторонний контакт; т. е. нормальное давление при возникновении разделения равно нулю. Таким образом, в модели могут образоваться промежутки между телами в зависимости от нагрузки. Это нелинейный случай, поскольку площадь контакта может изменяться при приложении нагрузки. В этой опции предполагается нулевой коэффициент трения, допускающий свободное скольжение. При использовании этой настройки контакта модель должна быть хорошо закреплена.
С трением (Frictional) - в этой настройке две контактирующие геометрии могут переносить через границу раздела напряжения сдвига до определенного значения, прежде чем начнется их относительное скольжение. Модель определяет эквивалентное напряжение сдвига, при котором скольжение геометрии начинается как часть реакции на контактное давление. После превышения напряжения сдвига две геометрии скользят друг относительно друга. Коэффициент трения может быть любым неотрицательным значением.
С шероховатостью (Rough) - задает полный фрикционный контакт моделей, при котором нет скольжения между кромками или поверхностями. По умолчанию автоматическое закрытие промежутков не возникает. Этот случай соответствует бесконечному коэффициенту трения между контактирующими телами.
В диалоговом окне Структурное поведение контакта (Structural Contact Behavior) можно определить следующие опции:
Коэффициент трения (Coefficient of friction) - представляет собой безразмерное число, которое определяется как отношение силы трения к нормальной силе для двух соприкасающихся областей. Значением может быть любое неотрицательное число больше нуля и меньше бесконечности.
Формулировка - с помощью этой опции можно указать алгоритм, используемый программным обеспечением для конкретной контактной пары. Предоставляются следующие типы расчета:
Программно-управляемые (Program controlled) - это стандартная и рекомендуемая формулировка.
Расшир. метод Лагранжа (Augmented Lagrange) - также метод на основе штрафных коэффициентов. По сравнению с методом штрафных функций этот метод обычно приводит к лучшему согласованию и менее чувствителен к величине коэффициента жесткости контакта. Однако в некоторых анализах в расширенном методе Лагранжа могут потребоваться дополнительные итерации, особенно если деформированная сетка слишком сильно искажается.
Штрафные функции (Pure penalty) - базовая формулировка контакта, основанная на методе штрафования.
Многоточечное ограничение (Multi-point constraint) - доступно для типов поведения контакта Объединяющий (Bonded) и Без разделения (No Separation). Уравнения многоточечного ограничения для связывания тел создаются внутренне. Это может быть полезно, если желателен действительно линейный контакт, или для обработки проблемы ненулевого режима для свободных колебаний, которые могут возникать, если используется штрафная функция. Отметим, что основанные на контакте результаты (такие как давление) будут равны нулю.
Нормальный метод Лагранжа (Normal Lagrange) - накладывает условие ненулевого проникновения, когда контакт замкнут, с использованием множителя Лагранжа в направлении нормали и метод штрафного коэффициента в направлении касательной. Нормальная жесткость неприменима для этой настройки. Нормальный метод Лагранжа добавляет в модель контактную силу сцепления как дополнительные степени свободы и требует дополнительные итерации для стабилизации условий контакта. Затраты на расчеты часто увеличиваются по сравнению с настройкой "Расширенный метод Лагранжа".
Обнаружение контакта - выбор метода обнаружения контакта позволяет выбрать расположение обнаружения контакта, используемого в анализе, чтобы получить хорошую сходимость. Выберите один из следующих методов обнаружения контакта.
Программно-управляемые (Program Controlled) - это стандартный и рекомендуемый механизм обнаружения контактов.
Радиус обнаружения контактов (Contact detection radius) - разрешает контакт в области, определенной указанным значением радиуса. Это аналогично настройке допуска. По умолчанию радиус обнаружения равен 1.0.
Коэффициент радиуса обнаружения (Detection radius factor) - умножает автоматически рассчитанный радиус обнаружения контакта на фиксированное значение, указанное в поле Значение (Value).
Моделирование промежутков и перекрытий - для нелинейных типов контакта (с трением, без трения и черновая обработка) также можно моделировать промежутки и более точно моделировать площадь контакта. Можно указать следующие дополнительные опции:
Корректировать промежуток/наложение (Adjust gap/overlap) - выберите один из следующих методов моделирования промежутков или перекрывающейся геометрии:
Программно-управляемые (Program controlled) - это механизм по умолчанию, в котором программа определяет метод обработки промежутков и перекрывающейся геометрии.
Исправить непреднамеренные промежутки/перекрытия (Fix unintentional gaps/overlap) - закрывает непреднамеренные промежутки и игнорирует пересечение контактирующих поверхностей при моделировании состояния без напряжений.
Определить значение смещения (Define offset value) - указывает значение, на которое следует перемещать поверхности в контакте. Значение должно быть вещественным числом. Положительное значение означает, что поверхность контакта перемещается к целевой поверхности, чтобы закрыть промежуток. Отрицательное значение означает, что поверхность контакта перемещается от целевой поверхности для разрешения перекрытия. В обоих случаях напряжения, вызванные перемещением смещения, моделируются в связанных компонентах.
Коэффициент жесткости (Stiffness factor) - нормальный коэффициент жесткости. Умножает автоматически рассчитанный коэффициент жесткости на указанное здесь постоянное значение. Доступно для нелинейных типов контактов: с трением, без трения и черновая обработка.
Создание структурного поведения контакта
Чтобы создать поведение контакта, выполните следующие шаги.
1. Щелкните Улучшить модель (Refine Model) > Контакт (Contact) > Поведение контакта (Contact Behavior). Откроется диалоговое окно Структурное поведение контакта (Structural Contact Behavior).
2. Выберите тип контакта.
3. Укажите наименование контакта или примите наименование по умолчанию.
4. В случае типа поведения с трением укажите значение в поле Коэффициент трения (Coefficient of friction). Значением может быть любое неотрицательное число больше нуля и меньше бесконечности.
5. Щелкните значок +, чтобы развернуть область "Дополнительные настройки" (Additional Settings) и задать настройки Формулировка (Formulation).
6. Выберите настройку в списке Обнаруживать контакты по (Detect contacts by).
7. В случае нелинейных типов контакта укажите метод, который будет использоваться при моделировании промежутков и перекрытий.
8. В случае нелинейных типов контакта укажите значение Коэффициент жесткости (Stiffness factor).
9. Нажмите кнопку ОК, чтобы создать и сохранить поведение контакта. Поведение контакта отображается в дереве моделирования и является родительским узлом для любых контактов, которые его используют.
Было ли это полезно?