LS-DYNA接触和接触向导.ppt

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1、第三章第三章 接触（滑动界面）接触（滑动界面）接触接触概要概要 目的：防止渗透或分离目的：防止渗透或分离 变形体与变形体变形体与变形体 变形体的单面接触变形体的单面接触 变形体和刚体变形体和刚体 刚体与刚体刚体与刚体 固连变形结构（应变失效）固连变形结构（应变失效）接触关键字*CONTACT_OPTION1_OPTION2_OPTION3_OPTION4 可选择指定的接触类型*CONTACT_ENTITY*CONTACT_INTERIOR针对泡沫体单元的 内部接触防止单元出现负体积*CONTACT_1D对于混凝土中钢筋的一维滑动线*CONTACT_2D 用于2D壳单元的平面应力、平面应变和轴对

2、称公式接触方式 罚函数 运动约束 约束算法 分布参数 类型 点对面 面对面 单面 刚体 固连 滑动罚函数方式 在渗透的节点和接触面间法向界面弹簧 较少的网格零能模式罚刚度如下描述：是罚函数缩放因子 K是材料的体积模量 A 是段面积 V是单元体积k=KA/V 点对面接触离散的节点冲击一个面5 NODES_TO_SURFACEa5 AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE 无段的方向定向16 ERODING_NODES_TO_SURFACE 若单元失效接触释放面对面接触3 SURFACE_TO_SURFACEa3 AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE10 ONE_W

3、AY_SURFACE_TO_SURFACEa10 AUTOMATIC_ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE14 ERODING_SURFACE_TO_SURFACE22 SINGLE_EDGE单面接触4 SINGLE_SURFACE13 AUTOMATIC_SINGLE_SURFACEa13 AIRBAG_SINGLE_SURFACE15 ERODING_SINGLE_SURFACE26 AUTOMATIC_GENERAL type 4 接触要求统一的法向定位 type 13 接触法向定位可以任意 允许固连界面接触面投影刚体接触可与变形体使用 任意力变形曲线（罚函数方式）关键字

4、19 RIGID_BODY_TWO_WAY_TO_RIGID_BODY20 RIGID_NODES_TO_RIGID_BODY21 RIGID_BODY_ONE_WAY_TO_RIGID_BODY 专门应用23 DRAWBEAD*CONTACT_DRAWBEAD运动约束方式基于1976 年Hughes et al的冲击释放条件满足动量守恒约束位于从节点的节点位移从表面的网格应该更细化（防止 kink)应用于固连面固连面固连界面 约束施加于从节点上 网格较粗的面作为主面 适用于网格的跃迁 适用于 parts 的固连 同时参见*CONSTRAINED 方式固连面2 TIED_SURFACE_TO_

5、SURFACE 固连面的平动自由度6 TIED_NODES_TO_SURFACE固连节点对面的平动自由度(DOF)不传递扭矩7 TIED_SHELL_EDGE_TO_SURFACE 固连平动和转动自由度 DOF8 TIEBREAK_NODES_TO_SURFACE 法向和切向失效力9 TIEBREAK_SURFACE_TO_SURFACE法向和切向失效应力面对面约束算法 Taylor and Flanagan 约束算法(1989)界面节点保持在面上或离面非常近 弹性振动不明显 通常不适用于刚体 附加的节点约束导致问题（比如点焊）仅影响这种约束方法的面的一边17 CONSTRAINT_SURFA

6、CE_TO_SURFACE18 CONSTRAINT_NODES_TO_SURFACE分布参数方式 接触面上的质量和压力分配 约束施加于从节点的加速度和速度上，确保沿主表面运动 仅适用于滑动 流体对结构 气体对结构关键字1 SLIDING_ONLYp1 SLIDING_ONLY_PENALTY接触特征 输入方式：段set 壳set part part set 节点set 位于定义的box中 包含所有 计算固体的外部表面静和动摩擦系数粘性摩擦小渗透 从节点自由 不考虑厚度激活和关闭时间阻尼粘性接触阻尼 阻尼施加于接触面的法向 典型应用：抑制接触界面的振动 软/硬材料的接触 阻尼作为临界值(2m

7、)的百分比 百分之二十 m=质量=最小值 从质量,主质量 =界面的自然频率 k=界面的刚度*CONTROL_CONTACT可改变接触计算的缺省值 滑动界面罚函数的全局缩放因子(缺省=0.10)刚体与固定的刚墙相互作用的缩放因子 缺省:不考虑刚体与固定的刚墙相互作用 初始渗透检查 考虑壳的厚度 面对面和点对面对单面接触考虑壳厚度改变 标记:膜应变导致壳厚度改变 罚函数刚度计算方式 重定向接触段的法向 法向定向问题另外接触*CONTROL_ENERGY计算滑动界面能量耗散*DATABASE_OPTION ASCII GLSTAT:全局统计 RCFORC:接触力 SLEOUT:接触能量 二进制 IN

8、TFOR 接触界面数据接触向导 I 推荐接触类型 26(或 13,15)也许是最有效和最可靠的接触 LSTC未来的发展将集中于这种接触 一个大的接触区域并不比几个小区域开销大多少 自动接触输入简化问题在特定的parts上 使用*CONTACT_FORCE_TRANSDUCERS 来 监控接触力接触向导 II 接触类型 5 简单和 100%可靠，如果主面是一个封闭的表面，类型3也一样，如果主面和从面都是封闭的 好处：接触力不需传感器来监控 好处：单个的接触很容易控制（参数，删除等）接触向导 III标准的网格改善结果 通常，网格更好，接触作用更好对于单向处理，把主面网格粗化一些 当主和从边有类似的材料属性时，接触作用最好 “soft 约束方式”对于属性相差悬殊的接触可能更好 避免尖角出现接触向导 IV 避免初始渗透 可能会导致应力超过屈服应力，会马上引起翘曲缺省值为好的参考值 接触法向必须指向面的反向不变形的或非常硬的parts网格必须划分得非常好，因为他们的运动由接触力决定，且节点上力的分布对获得合理的结果是非常重要的对于刚体应用好的网格刚体的网格细化对CPU的开销影响不大