通用接触单元有三种基本状态，这将导致单元具有四个不同的刚度区域：
- 接触（已锁定）：单元刚化，使长度低于指定值（压缩）。
- 耦合：单元刚化，使长度高于指定值（拉伸）。
- 解锁状态：单元刚度取决于单元是处于拉伸状态，还是压缩状态。
根据单元是处于锁定、耦合还是解锁状态，材料阻尼参数可以具有不同的值。
通用接触单元的参数
必须为通用接触单元部件定义的第一个参数位于“单元定义”对话框的“常规”选项卡中。您必须在“横截面面积”字段中输入等截面的面积，您必须根据初始长度指定通用接触单元的质量。在分析过程中，无论单元的拉伸或压缩长度如何，相同的值仍然有效。如果模型中将出现重力或加速度载荷，则必须在“单元质量”或“质量密度”字段中指定一个值。
要使通用接触单元在不处于耦合或接触状态时应用刚度，请在“解锁”选项卡的“解锁拉伸模量”和“解锁压缩模量”字段中，指定拉伸和压缩作用下的模量。如果在“抗力”字段中指定一个值，则该值将应用为轴向力。
要使通用接触单元在长度变得比特定值更短时应用刚度，请在“接触”选项卡的“接触距离”字段中指定长度，并在“接触模量”字段中指定模量。由于单元长度不能短于 0 个单位，因此接触距离 0 并非真实接触的实际距离。请为接触距离使用一个小的有限值。如果无需任何接触区域，请使用值 0。
要使通用接触单元在长度变得比特定值更长时应用刚度，请在“耦合”选项卡的“耦合长度”字段中指定长度，并在“耦合模量”字段中指定模量。值为 0 时，表示没有耦合区域。
在所有情况下（解锁、接触、耦合），单元刚度将是模量 (E) 与横截面面积 (A) 的乘积除以长度 (L)，即：刚度 = A*E/L。长度 L 取决于单元长度（如模型中所绘）、接触距离的输入长度和耦合长度。请参考下面的图和表。
图 1：通用接触单元的刚度
其中
- Lcnt 是“接触距离”
- Lo 是单元长度，如模型中所示。请注意，每个长度各异的单元均具有不同的刚度。
- Lcpl 是“耦合长度”
- Kcnt 是“接触”区域中的单元刚度。长度小于 Lcnt。
- Kc 是“解锁压缩”区域中的单元刚度。长度介于 Lo 和 Lcnt 之间。
- Kt 是“解锁拉伸”区域中的单元刚度。长度介于 Lo 和 Lcpl 之间。
- Kcpl 是“耦合”区域中的单元刚度。长度大于 Lcpl。
| 初始单元长度，lo | |||
|---|---|---|---|
| Lo < Lcnt | Lcnt < Lo < Lcpl | Lo > Lcpl | |
| 刚度，K |
Kcnt = A*Ec/Lcnt + A*Ecnt/Lcnt 无解锁压缩 Kt = A*Et/Lcnt Kcpl = Kt + A*Ecpl/Lcpl |
Kcnt = Kc + A*Ecnt/Lcnt Kc = A*Ec/Lo Kt = A*Et/Lo Kcpl = Kt + A*Ecpl/Lcpl |
Kcnt = Kc + A*Ecnt/Lcnt Kc = A*Ec/Lo 无解锁拉伸 Kcpl（对于 L>Lo）= A*Et/Lo + A*Ecpl/Lcpl Kcpl（对于 L<Lo）= A*Ec/Lo + A*Ecpl/Lcpl |
| 初始力，Fo | Fo = 0 | Fo = 0 | Fo = Kcpl*(Lo-Lcpl) |
| 其中，Ecnt、Ec、Et 和 Ecpl 分别是接触模量、解锁压缩模量、解锁拉伸模量和耦合模量。 | |||
若要对通用接触单元应用阻尼力，请在“阻尼”选项卡的“阻尼器系数”字段中输入一个值。阻尼力与此值和横截面面积成比例。若要考虑材料的阻尼效应，请在“解锁阻尼”、“锁定阻尼”和“耦合阻尼”字段中指定每种状态的阻尼系数。要使这些属性影响计算的力和应力，请激活“输出包含阻尼效应”复选框。
您可以指定通用接触单元的拉伸和压缩应力限制。一旦超出其中任一应力，单元将会失效。您可以在“失效”选项卡的相应“失效应力”字段中指定这些应力。要使此字段可用，必须在“解除失效”下拉框中选择除“无”以外的其他选项。如果选择“解锁条件”选项，则在拉伸或压缩应力超出失效应力之后，解锁模量将设置为 0。如果选择“耦合条件”选项，则在拉伸应力超出失效应力之后，耦合模量将设置为 0。如果选择“接触条件”选项，则在压缩应力超出失效应力之后，接触模量将设置为 0。如果选择“解锁和耦合条件”选项，则在拉伸应力超出失效应力之后，解锁和耦合模量将设置为 0。如果选择“解锁和接触条件”选项，则在压缩应力超出失效应力之后，解锁和接触模量将设置为 0。
使用通用接触单元的基本步骤
- 确保已定义单位制。
- 确保模型使用非线性分析类型。
- 对于要成为通用接触单元的部件，请在其“单元类型”标题上单击鼠标右键。
- 选择“通用接触”命令。
- 在“单元定义”标题上单击鼠标右键。
- 选择“编辑单元定义”命令。
- 在“常规”选项卡的“横截面面积”字段中，输入单元的横截面面积。这是必需信息，如果不输入此信息，模型将无法运行。
- （可选）在“单元质量”字段中指定一个值。无论是拉伸还是压缩，此值都将用于单元。
- 如果要将重力应用于模型，请指定单元的“质量密度”。
- 单击“解锁”选项卡。为解锁状态指定适当的值。
- 单击“接触”选项卡。为锁定状态指定适当的值。
- 单击“耦合”选项卡。为耦合状态指定适当的值。
- 单击“阻尼”选项卡。指定适当的阻尼值。
- 按“确定”按钮。