Nastran-Kontaktoptionen

Auf dieser Seite werden die verfügbaren Optionen für die Vorgabe-Kontaktdefinition oder für explizit definierte Kontaktpaare beschrieben. Es sind keine Nastran-spezifischen Optionen in Verbindung mit den Allgemeinen Kontakteinstellungen vorhanden.

Sie können auf die Nastran-spezifischen Optionen auf eine der folgenden Weisen zugreifen:

Die Nastran-spezifischen Einstellungen auf den Registerkarten Allgemein und Erweitert im Dialogfeld Kontaktoptionen enthalten für alle Analysen und Kontakttypen die gleichen Parameter. Der Inhalt dieser Registerkarten wird auf dieser Seite ausführlich beschrieben. Die aufgeführten Parameter sind für alle Fälle gleich, aber die Optionen und Eingabefelder, die für die aktuelle Analyse oder den aktuellen Kontakttyp nicht anwendbar sind, sind deaktiviert.

Es gibt noch eine weitere Registerkarte, die nur für nichtlineare statische Belastungsanalysen anwendbar ist, die Registerkarte Schweißnaht-Schadensmodell. Unter Seite Nastran-Schweißnahtfehlerbestimmung im Zweig Nichtlineare Analysen finden Sie weitere Informationen zu den Optionen für das Schweißnaht-Schadensmodell.

Bezeichnung der Kontaktflächen

Die Reihenfolge, in der Sie Flächen oder Bauteile beim Definieren von Kontaktpaaren auswählen, ist in einigen Situationen wichtig. In Simulation Mechanical ist das zuerst ausgewählte Bauteil/die zuerst ausgewählte Fläche das bzw. die primäre. Das Bauteil/die Fläche, das bzw. die als zweites ausgewählt ist, ist das bzw. die sekundäre. Die Reihenfolge kann nach dem Erstellen eines Kontaktpaars umgekehrt werden, indem Sie mit der rechten Maustaste auf das Kontaktpaar im Browser klicken und Primäre und sekundäre umkehren auswählen.

In Autodesk Nastran werden die Begriffe Master und Slave analog zu den Simulation Mechanical-Begriffen Primär und Sekundär verwendet. Das erste Bauteil/die erste Fläche in einem Kontaktpaar ist der Master und das/die zweite ist der Slave.

Kontakt erfolgt durch Zusammenführen von Knoten

Achtung: Nastran-spezifische Optionen werden ignoriert, wenn die folgenden zwei Bedingungen beide erfüllt sind:

Unter diesen Bedingungen werden die übereinstimmenden Knoten, an denen zwei Bauteile aufeinandertreffen, zusammengeführt, und die Nastran-spezifischen Kontaktoptionen haben keine Auswirkungen auf die Ergebnisse der Simulation. Die Bauteilinteraktion erfolgt über die zusammengeführten Knoten statt über die Karten CONTACTGENERATE oder BSCONP im Nastran-Deck.

Registerkarte Allgemein

Kontakttyp: Die verfügbaren Nastran-spezifischen Kontakttypen sind abhängig vom Analysetyp und dem grundlegenden Kontakttyp, der im Browser angegeben ist (Verklebt, Verschweißt oder Fläche). Alle verfügbaren Kontakttypen sind unten aufgeführt, aber es sind nur die für die aktuelle Analyse und den aktuellen grundlegenden Kontakttyp anwendbaren verfügbar:

Steifheitsfaktor: (Nastran-Parameter SFACT; reelle Zahl > 0.0, Vorgabe = 1.0) – Diese Eingabe ist der Steifheitsskalierungsfaktor, der zum Skalieren der automatisch bestimmten Sanktionswerte verwendet wird. Ein Skalierungsfaktor kleiner als 1 wird empfohlen, wenn Konvergenzprobleme auftreten. Ein Wert größer als 1 wird empfohlen, wenn eine übermäßige Durchdringung auftritt. Um vom vorgabemäßigen Verhalten abzuweichen, aktivieren Sie das Kontrollkästchen, und geben Sie einen geeigneten Gleitkommawert in das Eingabefeld ein.

Reibungskoeffizient: (Nastran-Parameter MU; reelle Zahl ≥ 0.0; Vorgabe = 0,0). – Diese Option ist für den allgemeinen Flächenkontakt anwendbar. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen, und geben Sie einen geeigneten Koeffizienten der statischen Reibung in das Eingabefeld ein, um statische Reibungskräfte in der Kontaktlösung einzuschließen. Wenn diese Option deaktiviert ist, ist der Flächenkontakt reibungslos.

Durchdringungsfläche-Versatz: (Nastran-Parameter W0; reelle Zahl; Vorgabe = 0.0) – Diese Option ist für die Flächenkontakttypen Versetzte Schweißnaht und Allgemein anwendbar. Vorgabemäßig ist die Kontaktebene die Fläche der Master-Flächenelemente, bei der Kontakt erkannt wird, wenn ein Slave-Knoten diese Ebene berührt. Bei symmetrischen Kontakttypen wird ein Kontakt auch erkannt, wenn ein Master-Knoten die Fläche eines Elements auf der Slave-Fläche berührt. Ein positiver Wert W0 versetzt die Kontaktebene in der Richtung senkrecht zur Elementfläche. Dieser Versatz führt dazu, dass eine Kontaktbedingung auftritt, wenn ein Knoten auf einem Bauteil sich auf der versetzten Ebene des anderen Bauteils befindet oder diese durchdringt. Das bedeutet, dass der Kontakt in einem festgelegten Abstand von den tatsächlichen Elementflächen auftritt. Ein Beispiel zur Verwendung dieses Parameters ist die Bereitstellung der richtigen Interaktion zwischen Schalenelementen und einem anderen Bauteil. Nehmen Sie an, dass die CAD-Fläche des Schalenelementbauteils an der Mittelebene der Dicke gezeichnet wird, welche die Elemente aufweisen, was die richtige Technik ist. Daher wäre ein angrenzendes Quaderbauteil durch die Hälfte der Schalenelementdicke von den Schalenelementen getrennt. Das Versetzen der Kontaktebene um die Hälfte der Schalendicke führt dazu, dass die Bauteilinteraktion im richtigen Abstand zwischen der Netzen auftritt.

Max. Aktivierungsabstand: (Nastran-Parameter MAXAD; reelle Zahl ≥ 0.0; Vorgabe = AUTO) – Dieser Parameter gilt für alle Kontakttypen, ist jedoch besonders nützlich für die Flächenkontakte Versetzte Schweißnaht und Allgemein. Normalerweise berechnet das Programm den vorgabemäßigen Wert für MAXAD aus einer Anzahl von Modelleigenschaften und Parametern. Die Einstellung AUTO (Option deaktiviert) wird für eine optimale Leistung empfohlen, wenn wenig oder kein Gleiten erwartet wird. Wenn ein beträchtliches Gleiten erwartet wird, oder wenn die Kontaktflächen zunächst getrennt sind, aktivieren Sie diese Option, und geben Sie einen geeigneten Abstand in das Eingabefeld ein. Ein potenzieller Kontakt wird nur für Master- und Slave-Knoten berücksichtigt, die sich innerhalb des festgelegten Abstands voneinander befinden.

Max. zulässige Durchdringung: (Nastran-Parameter TMAX; reelle Zahl ≥ 0.0; Vorgabe = 0.0) – Dieser Parameter ist die maximal zulässige Durchdringung, die für die Anpassung der Sanktionswerte lotrecht zur Kontaktebene verwendet wird. Bei einem positiven Wert wird die Anpassung der Sanktionswerte aktiviert. Bei TMAX ≠ 0 wird die auf Verschiebung basierende Steifigkeits-Aktualisierungsmethode ausgewählt. Der von Ihnen eingegebene Wert definiert die zulässige Durchdringung des Slave-Knotens in die Master-Fläche. Die empfohlene Wert für TMAX liegt zwischen 1 und 10 % der Elementdicke für Platten oder die gleiche Dicke für andere Elemente, die mit dem Kontaktelement verbunden sind. Wenn diese Option deaktiviert bleibt, bestimmt das Programm auf der Basis der Modelleigenschaften und anderer Parameter, wann die Sanktionswerte angepasst werden.

Reibungssteifigkeit für Stab: (Nastran-Parameter FSTIF; reelle Zahl ≥ 0.0; Vorgabe ist modellabhängig) – Aktivieren Sie diese Option, um eine benutzerdefinierte Reibungssteifigkeit anzugeben. Der Wert für FSTIF muss sorgfältig ausgewählt werden. Eine Methode zur Auswahl eines Werts besteht darin, die erwartete Reibungsfestigkeit (MU * erwartete normale Kraft) durch einen geeigneten Wert für die relative Verschiebung zu dividieren, bevor es zum Abrutschen kommt. Ein hoher Wert für die Steifigkeit kann zu schlechter Konvergenz führen. Ist der Wert zu klein, geht dies zulasten der Genauigkeit.

Registerkarte Erweitert

Maximal zulässiges Anpassungsverhältnis: (Nastran-Parameter MAR; reelle Zahl ≥ 1.0; Vorgabe = 100.0) – MAR ist das maximal zulässige Anpassungsverhältnis für die adaptiven Sanktionswerte K und FSTIF. Der Nastran-Parameter TRMIN wird für die Anpassung der Sanktionswerte verwendet und dient der Festlegung der Untergrenze für die maximal zulässige Durchdringung, berechnet mittels TRMIN * TMAX. Die Sanktionswerte sinken, wenn die Durchdringung unterhalb der Untergrenze liegt.

Prozentsatz der maximal zulässigen Durchdringung: (Nastran-Parameter TRMIN; 0.0 ≤ reelle Zahl ≤ 1.0; Vorgabe = 0.001) – Dieser Parameter ist der Bruchteil des Parameters TMAX und definiert die Untergrenze für die zulässige Durchdringung.

Maximaler radialer Aktivierungsabstand: (Nastran-Parameter MAXRAD; reelle Zahl ≥ 0.0; Vorgabe = 0.0) – MAXRAD und MAXNAD sind eine Alternative zu MAXAD. Wenn einer dieser Parameter auf einen Wert ungleich null gesetzt wird, wird MAXAD ignoriert, und es werden stattdessen MAXRAD und/oder MAXNAD verwendet. Wenn MAXNAD angegeben ist, werden die Elemente nur erstellt, wenn der Abstand des Elements in der Ebene von einem beliebigen Kontaktflächen-Master-Knoten des potenziellen Slave-Knotens kleiner als (1.0e-5) * L13 + MAXRAD ist, wobei l13 der Abstand von Knoten 1 zu Knoten 3 der Kontaktfläche ist.

Max. Entfernung für normale Aktivierung: (Nastran-Parameter MAXNAD; reelle Zahl ≥ 0.0; Vorgabe = 0.0) – MAXRAD und MAXNAD sind eine Alternative zu MAXAD. Wenn einer dieser Parameter auf einen Wert ungleich null gesetzt wird, wird MAXAD ignoriert, und es werden stattdessen MAXRAD und/oder MAXNAD verwendet. Wenn MAXNAD angegeben ist, werden die Elemente nur erstellt, wenn der lotrechte Elementabstand von einem beliebigen Master-Knoten zum potenziellen Slave-Knoten kleiner ist als MAXNAD.

Maximal zulässiges Gleiten: (Nastran-Parameter SMAX; reelle Zahl ≥ 0.0; Vorgabe = 0.0) – Maximal zulässiges Gleiten bei der Anpassung der Sanktionswerte parallel zu der Kontaktebene (FSTIF). Bei einem positiven Wert wird die Anpassung der Sanktionswerte aktiviert. Wenn SMAX ≠ 0.0 ist, wird die verschiebungsbasierte Aktualisierungsmethode ausgewählt. Der Wert für FSTIF wird intern angepasst, um die angegebene SMAX-Verschiebung zu erreichen. Wenn SMAX = 0.0 ist (Vorgabe), wird die näherungssteifigkeitsbasierte Aktualisierungsmethode verwendet.

Thermische Kontaktleitfähigkeit: (Nastran-Parameter CTC; reelle Zahl ≥ 0.0; Vorgabe = ) – Dieser Parameter gilt nur für Wärmeübertragungsanalysen. CTC ist definiert als q/ΔT, wobei ΔT die Temperaturänderung zwischen dem Slave-Knoten und dem Durchschnitt der Master-Knoten und q der Wärmestrom durch die Kontaktfläche ist.

Registerkarte Schweißnaht-Schadensmodell

Diese Registerkarte ist nur für explizit definierte Kontaktpaare in Analysen vom Typ Statische Spannung mit nichtlinearen Materialmodellen verfügbar. Darüber hinaus ist sie nur verfügbar, wenn im Browser als grundlegender Kontakttyp Verklebt oder Verschweißt definiert ist.

Unter Nastran-Schweißnahtfehlerbestimmung im Zweig Nichtlineare Analysen finden Sie weitere Informationen zu den Parametern auf der Registerkarte Schweißnaht-Schadensmodell.