构建模型须知
在线性材料模型的静态应力分析中，如果使用间隙和表面接触单元（本页面中称为“间隙单元”），则受到如下限制。除非另有说明，否则此信息适用于手动构建的间隙单元、含接触表面的三维 CAD 模型设置，以及含接触表面的二维网格设置。
- 间隙单元不适用于线性动力学分析。
- 结果与加载历史无关；系统仅会计算最终的静态结果。因此，加载和卸载不会因摩擦而耗散能量。（对于手动构建的间隙单元，不考虑两个表面之间的摩擦效应。）
线性应力分析中的间隙和表面接触单元，将使解变为迭代解。在已知变形之前，您不会知道哪些间隙单元已打开或关闭。只有在掌握哪些间隙单元已打开或关闭之后，才可计算变形。因此，求解方法如下：
- 假设第一次迭代时有些间隙单元已打开或关闭
- 计算变形
- 确定哪些间隙单元已打开或关闭
- 修更改间隙单元或与假设不匹配的单元
- 重复分析，直到所有间隙单元的状态均恒定为止
由于收敛解所需的迭代次数通常是未知的，因此含间隙单元的模型可能比不含间隙单元的同一模型所需的运行更长。
稳定模型
子装配件中的刚体运动仅受间隙单元约束，这可能是您需要特别考虑的一个问题。（此处的子装配件可以是指任意数量的粘合部件）。由于解是迭代的，因此您始终需要注意，某些迭代可能会为了向所有子装配件提供静态稳定性，而不在解中包括足够的间隙单元。因此，模型的所有部件均应当是静态稳定的，且无需依赖间隙单元。
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（弱边界单元）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。如果间隙单元在某些迭代中不是解的一部分，则弱弹簧将约束该部分，使处理器能够计算解。但稍后，处理器将检测到一些互相接触的间隙单元，然后继续进行下一次迭代并将该间隙单元包括在内。由于现实生活中并不存在弱边界单元，因此需要设置刚度，最大程度地减少对结果的影响。
添加边界单元的详细信息如下：
- 对于部分或完全受间隙单元约束的子装配件，请选择三个顶点（“选择”
“选择”“顶点”）。若要在所有方向上提供稳定性，则必须使这三个任意节点不位于一条直线上。（如果子装配件受某个方向上的边界条件约束或单元类型缺乏自由度，则可使用不到 3 个顶点。边界单元的目标是使部件在所有六个方向上静态稳定：三个平动和三个转动。）
- 单击鼠标右键，然后依次选择“添加”“节点三维弹簧支架”。
- 将三维弹簧支架固定在 X、Y 和 Z 方向上（或适当的方向上）。
- 在“刚度”字段中输入一个值。请记住，三维弹簧支架是一个将节点与地面相连接的单元。因此，它会将部分外施载荷传递到地面。若要最小化从模型中删除的载荷量，请计算适当的刚度，如下所示：估计节点处将发生的变形，并假定一部分外施载荷（如 .1%）将通过弹簧传递。刚度可以计算为载荷/变形。例如：
- 如果应用载荷为 1000 lbs，
- 您希望让三维弹簧支架承载 1 lb 载荷，同时
- 如果模型在支架位置的估计变形为 0.05 英寸，
则可接受的刚度为 F/d = (1 lb)/（0.05 英寸）= 20 lb/in。
- 单击“确定”，将三维弹簧支架应用于所选的顶点。
- 根据需要，针对模型中的其他子装配件重复上述步骤。
若要为模型和迭代过程的稳定性提供帮助，请查看“分析参数”中“接触”选项卡的设置。请参见本节稍后列出的线性材料模型静态应力页面上的“接触选项”。
分析之后
分析完成后，请查看日志文件（从“报告”环境中），了解迭代过程的运行情况。示例输出如下：
| **** 开始求解非线性方程 | ||||||||
| ITER | CLOSE | OPEN | frON | fOFF | LOADFACT | TOTALf | CLOSED/TOTAL | CRC-CHECK |
| 1 | 9 | 0 | 0 | 0 | 1.0000E+00 | 0 | 9/11 | 123408E4 |
| 2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1.0000E+00 | 0 | 8/11 | 6BB6B604 |
| 3 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1.0000E+00 | 0 | 7/11 | 665639D4 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1.0000E+00 | 0 | 6/11 | 40CE5738 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1.0000E+00 | 0 | 5/11 | FB5D11B9 |
| **** 解已收敛。 | ||||||||
其中
- ITER 是指迭代编号。在此示例中，系统执行了 5 次迭代。
- CLOSED 是指上一次迭代中更改为关闭状态的间隙单元数。在此示例中，有 9 个单元在第一次迭代中从打开状态更改为关闭状态。在剩余的迭代中，任何其他间隙单元均未更改为关闭状态。
- OPEN 是指上一次迭代中更改为打开状态的间隙单元数。在此示例中，有一个单元在第 2 次至第 5 次的每次迭代中均处于打开状态。
- frON 和 fOFF 是指上一次迭代为包括或删除摩擦而分别更改的间隙单元数
- LOADFACT 是指应用于模型的载荷系数。
- TOTALf 是指具有摩擦的间隙单元总数。
- CLOSED/TOTAL 是指处于关闭状态的间隙单元数与模型的间隙单元总数之比
- CRC-CHECK 是处理器检测解是否振动的一种方式。对于所有间隙单元，两次迭代均具有同的状态。如果继续，处理器将无限循环地重复同一迭代。如果检测到此类振动，则求解将会停止，且日志文件将包含与准周期解相关的消息。
- 解已收敛，则表示求解成功。其他消息包括：n 次迭代后，解未收敛，系统求出一个准周期解。周期解表示：两次不同的迭代发现，同一组间隙单元分别处于打开和关闭状态。系统可能缺乏稳定性，导致处理器无法得到静态解；在这种情况下，请尝试添加边界单元。第二个选项是调整“分析参数”对话框中的接触参数。
如果使用边界单元稳定模型的任何部件，请使用“结果”环境检查边界单元中的轴向力。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。