非线性分析中的接触包括各种不同类型的接触,例如:
在非线性静态分析中使用时,请记住,模型的所有部件均必须在所有迭代的所有时间步静态稳定,而不依赖于接触。如果不采纳此建议,则分析可能收敛速度较慢或无法运行。
如果部件能够在与其他部件相互作用之前自由移动,则必须使用弱弹簧约束这些自由部件。其目的在于稳定所有部件,但允许它们在这个过程中移动一定距离。如果某些迭代中不考虑接触,则弱弹簧将约束部件,以便处理器能够计算解,但处理器随后检测到发生了某些接触,然后继续进行下一次迭代并包括接触。由于现实生活中并不存在弱弹簧,因此需要设置刚度,最大程度地减少对结果的影响。通过弹簧从模型传递到底面的载荷应当只是外施载荷的一小部分。请参见图 1。
在某些情况下,可以在几个方向上使用边界条件,防止部件移动。例如,连接叉内部的销能够在轴向上使用边界条件以实现稳定。在其他方向上使用弱弹簧(例如,发生接触的方向),以便在允许销移动并接触的同时实现稳定。
添加弱弹簧单元的详细步骤如下:(子装配件在此处定义为粘合在一起的任意部件数。)
图 1:销上的三套弹簧实现稳定
设想一下销与连接叉保持接触。(为清楚起见,不显示连接叉。)1 和 2 处的弹簧可防止销在 X、Y 和 Z 上平动或绕 Y 和 Z 转动,但不会阻止销绕 X 轴转动(从技术上讲,即连接 1 和 2 处节点的线)。3 处的弹簧可防止销绕此转动。(从技术角度来说,点 3 处 X 和 Y 方向上的弹簧并非必不可少,但为了方便起见,可以将其包括在内。)
如果弹簧单元是用于稳定模型的任何部件,请使用“结果”环境检查弹簧单元中的轴向力(“结果: 单元力和力矩: 轴向力”)。与模型中的外施载荷相比,轴向力的大小应当可以忽略不计。