MPIC 簡介
表面接觸的高級設置
點選「表面接觸」頁面上的「進階」按鈕將開啟「進階表面接觸」對話方塊。
此對話方塊可讓您啟用與接觸相關的實體類型以及與處理器實作接觸邊界條件相關的其他參數。
勾選此選項可啟動固體接觸檢測。摩擦係數用於根據接觸表面之間的法向壓力計算摩擦壓力。 ALM(增強拉格朗日乘數)方法用於增強接觸和摩擦行為。此數值解優於傳統的拉格朗日乘數法,因為它保留了有限元素方程式的對稱正定性,從而可以更快地進行迭代求解。在 ALM 中,如果 ALM 係數保留為 0,則會自動選擇乘數值。在這種情況下,乘數值會根據接觸點處固體的剛度自動計算。在等待解收斂/發散的過程中,增強程序會根據需要增加乘數以強制執行誤差容差。當解收斂時,乘數值將成為強制非穿透接觸條件所需的正向壓力。如果需要更合適的乘數值,使用者可以輸入非零比例因子來增加或減少計算值。例如,輸入 0.1 將只使用計算出的乘數值的 1/10。通常,如果值太小,模型之間的滲透會很弱。較大的值通常會導致滲透較少,但也會導致更多的數值迭代,而過大的值可能會導致不穩定。由於 ALM 實作是根據分析過程中的實際物理條件計算的,因此建議始終使用預設的增強因子。
選取此選項後,將啟動熱/電接觸檢查。檢測到固體連續接觸時,將透過接觸表面強制執行熱和/或電連續性。啟動熱傳導後,接觸摩擦會產生熱能並成為熱源,因此您可以將摩擦能輸入到熱能轉換常數中以考慮這一點。由於接觸公式是基於 ALM 方法,因此當 ALM 係數的預設值為 0 時,系統會自動選擇乘數值。在這種情況下,乘數值會在接觸分析過程中根據接觸固體的實際熱/電屬性自動計算。請注意,如果需要指定備用 ALM 值,可以輸入縮放值以增加或減少計算出的 ALM 值。
它目前未被使用,但顯示出來以供將來擴展。
為避免反覆出現開啟/閉合接觸狀態,當接觸穿透超過指定比率時,接觸機制將會啟動。此比率表示穿透元素邊界框大小的距離。預設值為 0.01。
如果穿透深度超過指定比率,接觸追蹤將不會進行,接觸條件也不會啟動。不連接接觸點可以提高效率。在這種情況下,網格品質差或單元縱橫比不佳通常是導致這種情況的原因,建議使用更細化的網格。此比率表示穿透單元邊界框大小的距離。預設值為 0.1。
接觸黏滯阻尼用於抑制接觸過程中可能產生高頻噪音的振動。合適的係數值通常在 1e-6 到 1e-4 之間,取決於所需的行為。預設的接觸黏滯阻尼係數為 1e-6。過小的阻尼值會導致開放和閉合接觸區域之間發生振盪,從而難以產生解決方案。過大的阻尼值會導致接觸點不必要的能量損失。接觸黏滯阻尼僅應用於局部接觸區域,使能量損失局部化。此係數值是施加於接觸區域的剛度(剛度矩陣)的百分比,用於穩定接觸行為。接觸黏滯阻尼係數與「材料編輯」頁面中「應力」頁面上的「剛度阻尼係數」類似,不同之處在於它僅應用於接觸區域。為了真實反映接觸的物理特性,該值通常應略高於實際材料阻尼百分比。
這會將選取的幾何體定義為接觸面。在二維分析中,接觸幾何體可以是幾何體邊、單元邊、解析幾何體線或平面。在三維分析中,接觸幾何體可以包括幾何體表面、單元面或解析幾何體平面。這些接觸面用於穿透或滑動檢查。請注意,為了提高效率,並非所有節點都會根據這些接觸面進行檢查。只有指定為接觸節點的節點才會被檢查。預設情況下,與接觸面關聯的節點也被定義為用於檢查接觸的節點。將幾何體邊/面定義為接觸邊界將使其成為所有其他接觸檢查中的潛在接觸目標,即使它不在同一集合中。
這將檢查與所選幾何體關聯的節點的接觸穿透。在某些情況下,可能需要指定與接觸面無關的其他節點,但應使用此分配與其他接觸面進行檢查。除非接觸面可以翹曲並穿透/接觸,否則無需在接觸檢查中包含接觸面上的節點。預設標記是檢查自接觸。
對於大型組合體分析,首先會進行快速接近度檢查以進行接觸滲透測試。您可以透過設定不同的接觸邊界條件來加快此流程。因此,您可以透過勾選「跳過其他接觸幾何」複選框來加快檢查速度。預設情況下,除非選取此複選框,否則將執行接觸檢查。