第3章 LS-DYNA接触和接触向导

第三章接触 滑动界面 接触 概要目的 防止渗透或分离 变形体与变形体 变形体的单面接触 变形体和刚体 刚体与刚体 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 aKA V 点对面接触离散的节点冲击一个面5NODES TO SURFACEa5AUTOMATIC NODES TO SURFACE 无段的方向定向16ERODING NODES TO SURFACE 若单元失效接触释放 面对面接触3SURFACE TO SURFACEa3AUTOMATIC SURFACE TO SURFACE10ONE WAY SURFACE TO SURFACEa10AUTOMATIC ONE WAY SURFACE TO SURFACE14ERODING SURFACE TO SURFACE22SINGLE EDGE 单面接触4SINGLE SURFACE13AUTOMATIC SINGLE SURFACEa13AIRBAG SINGLE SURFACE15ERODING SINGLE SURFACE26AUTOMATIC GENERALtype4接触要求统一的法向定位type13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19RIGID BODY TWO WAY TO RIGID BODY20RIGID NODES TO RIGID BODY21RIGID BODY ONE WAY TO RIGID BODY专门应用23DRAWBEAD CONTACT DRAWBEAD 运动约束方式基于1976年Hughesetal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2TIED SURFACE TO SURFACE 固连面的平动自由度6TIED NODES TO SURFACE 固连节点对面的平动自由度 DOF 不传递扭矩7TIED SHELL EDGE TO SURFACE 固连平动和转动自由度DOF8TIEBREAK NODES TO SURFACE 法向和切向失效力9TIEBREAK SURFACE TO SURFACE 法向和切向失效应力 面对面约束算法TaylorandFlanagan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17CONSTRAINT SURFACE TO SURFACE18CONSTRAINT 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1SLIDING ONLYp1SLIDING ONLY PENALTY 接触特征输入方式 段set 壳set part partset 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 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 INTFOR 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