Контакт және ендіру¶

Тәуелсіз бөлшектер бір-бірімен жанасып, жүктеме беретін немесе салыстырмалы сырғитын есептерде, не бір бөлшек екіншісіне ендірілген күйді көрсету қажет болғанда контакт талдауы мен ендіру функциялары қолданылады. Контакт талдауы жанасу беттерінде еніп кетуді болдырмайтын және үйкеліс күштерін беретін шектеулерді орнатады, ал ендіру бөлшектер арасындағы толық шектеулі байланысты көрсетеді.

FrontISTR контакт талдауы контакт түрін, шешу алгоритмін, контакт жұбын анықтауды және қадам бойынша белсендіруді біріктіру арқылы құрылады. Ендіру контакт шеңберін пайдаланып, ендірілетін жақтың түйіндерін қабылдаушы жақтың элементтеріне шектейді.

Функцияның жалпы көрінісі¶

Контакт талдауын келесі таңдауларды ретімен анықтау арқылы ұйымдастыру ыңғайлы.

Кірісте контакт шарттары !CONTACT арқылы анықталады, ал шешу әдісі !CONTACT_ALGO арқылы таңдалады. Контактты анықтауды баптау параметрлері !CONTACT_PARAM ішінде топтастырылған. Бастапқы қабаттасуды біртіндеп өңдеу үшін !CONTACT_INTERFERENCE бірге қолданылады.

Ендіру !EMBED арқылы анықталып, контактпен бірдей CONTACT жолымен әр қадамда белсендіріледі. Контакт еркіндік дәрежелерін жою және көпнүктелі шектеулерді сызықтық шешуші жағында өңдеу туралы Шешуші және алдын ала шарттау бөлімін қараңыз.

Контакт талдау әдісін таңдау¶

Контакт түрін контакт беттерінің салыстырмалы қозғалысына және талдау мақсатына қарай таңдаңыз. Сырғу аз болып, контакт орнының үлкен жаңартылуы қажет болмаса, кіші сырғу контактісін қолданыңыз. Үлкен деформация немесе үлкен салыстырмалы сырғу болса, ақырлы сырғу контактісін қолданыңыз. Бөлшектерді тұрақты байланыстырып, сырғу мен ажырауға жол бермеу керек болса, байланыстырылған шектеуді пайдаланыңыз.

Шешу алгоритмі үшін алдымен стандартты Lagrange көбейткіштері әдісін (SLAGRANGE) қарастырыңыз. Шектеу дәлдігін сыртқы итерациялар арқылы жақсарту қажет болса, кеңейтілген Lagrange көбейткіштері әдісін (ALAGRANGE) қарастырыңыз. ALAGRANGE кезінде AUGITER кеңейтілген Lagrange итерацияларының санын анықтайды.

Үйкеліс ескерілсе, әр контакт жұбы үшін үйкеліс коэффициентін көрсетіңіз. Үйкеліс коэффициенті 0 болатын контакт жұбы үйкеліссіз ретінде қарастырылады. Үйкеліс жинақталуға әсер ететіндіктен, оны тек қажет контакт жұптарына ғана беріңіз.

Контакт беттері ретінде тек 1-ретті элемент беттеріне қолдау көрсетіледі. Жоғары ретті элементтердің беттерін контакт беті ретінде қолданатын кіріс деректеріне қолдау жоқ. Жоғары ретті элементтері бар талдауда контакт қолданылса, контакт бетін 1-ретті элемент бетімен баламалы түрде көрсетуге болатын модельдеу қажет.

Кіші сырғу контактісі¶

Кіші сырғу контактісі контакт орнының өзгерісі аз деп қабылдайтын контакт түрі. Кірісте оны !CONTACT ішіндегі INTERACTION=SSLID арқылы көрсетеді.

Контакт беттерінің салыстырмалы сырғуы аз есептерде кіші сырғу контактісі контактты анықтауды тұрақтандыруға көмектеседі. Ол контакт күйінің өзгеруі мен ажырауды өңдейді, бірақ ақырлы сырғу контактісіндегідей сәйкес контакт нүктелерінің үлкен орын ауыстыруын жорамалдамайды.

Кіші сырғу контактісі үйкеліссіз контактқа да, Coulomb үйкелісі бар контактқа да қолдау көрсетеді. Жоғары ретті элемент беттерімен контактқа қолдау жоқ.

Ақырлы сырғу контактісі¶

Ақырлы сырғу контактісі деформацияға қарай сәйкес контакт нүктелерін жаңартатын контакт түрі. Кірісте оны !CONTACT ішіндегі INTERACTION=FSLID арқылы көрсетеді.

Үлкен деформация, бөлшектер арасындағы үлкен салыстырмалы сырғу немесе контакт орнының бастапқы орнынан алыстап жылжуы қарастырылса, ақырлы сырғу контактісін таңдаңыз. Сәйкес контакт нүктелерін іздеу үшін себеттік іздеу қолданылады және талдау кезінде контакт орнын жаңартуға мүмкіндік береді.

INTERACTION=GLUED — үйлесімділік үшін берілетін параметр және ішкі түрде ақырлы сырғу контактісі ретінде қарастырылады. Ақырлы сырғу контактісі үйкеліссіз және Coulomb үйкелісі бар контакттың екеуіне де қолдау көрсетеді.

Байланыстырылған шектеу¶

Байланыстырылған шектеу — контакт жұбымен көрсетілген беттерді тұрақты түрде біріктіретін контакт түрі. Кірісте оны !CONTACT ішіндегі INTERACTION=TIED арқылы көрсетеді.

Байланыстырылған шектеуде сырғу да, ажырау да рұқсат етілмейді. Ол элемент өлшемдері әртүрлі торларды қосу керек болғанда немесе бөлек бөлшектер ретінде жасалған облыстарды талдауда біртұтас дене ретінде қарастыру қажет болғанда қолданылады.

Ендіру ендірілетін жақтағы түйіндерді қабылдаушы элементтерге шектейді; сондықтан оның кіріс нысандары контакт жұбының екі бетін байланыстыратын байланыстырылған шектеуден өзгеше. Түйіндер тобын қоршаған элементтердің ішіне шектеу қажет болса, ендіруді пайдаланыңыз.

Ендіру¶

Ендіру ендірілетін жақтағы түйіндер тобын қабылдаушы жақтағы элементтер тобына шектейді. Кірісте ендіру жұбы тор деректеріндегі !EMBED PAIR арқылы анықталады, ал жұп атауы мен топ ID-і талдауды басқару деректеріндегі !EMBED арқылы көрсетіледі.

Ендіру жұбында SLAVE_GRP — ендірілетін жақтағы түйіндер тобы, ал MASTER_GRP — қабылдаушы жақтағы элементтер тобы. Түйіндер тобын қоршаған көлемдік элементтер ішінде қатаң шектеу қажет болғанда пайдаланылады.

Ендіру контактты шешудің жалпы баптауына сәйкес құрастырылады. Әдетте алдымен SLAGRANGE қарастырылады; ALAGRANGE қолданылса, айыппұл коэффициенті мен сыртқы итерациялардың жинақталуын тексеру қажет. Үйкеліске қолдау жоқ. Қадам бойынша белсендіру контактпен бірдей механизмді қолданады: !STEP ішіндегі CONTACT жолында топ ID-ін көрсетіңіз.

Шешу алгоритмдері¶

Контактты шешу алгоритмі !CONTACT_ALGO арқылы көрсетіледі. Ол контакт түрінен тәуелсіз таңдау және бір контакт жұбы үшін шектеулерді шешу тәсілін өзгертуге қолданылады.

TYPE=SLAGRANGE — стандартты Lagrange көбейткіштері әдісі. Ол контакт еркіндік дәрежелерін сызықтық жүйеге енгізіп, шектеу теңдеулерін тікелей өңдейді. Бұл стандартты әрі тұрақты таңдау; ендіру қолданылғанда да алдымен осы әдісті қарастырған жөн.

TYPE=ALAGRANGE — кеңейтілген Lagrange көбейткіштері әдісі. Ол шектеулерді қанағаттандыру үшін айыппұл мүшесін сыртқы итерациялармен біріктіреді. Контакт шектеулерінің дәлдігін арттыру қажет болғанда қарастыруға болады, бірақ AUGITER сыртқы итерацияларды көбейтетіндіктен есептеу құны мен жинақталу мінезін тексеру қажет.

Контакт еркіндік дәрежелерін жою, тікелей/итерациялық шешушілермен комбинациялар және MPC өңдеу әдістері туралы Шешуші және алдын ала шарттау бөлімін қараңыз.

Контакт жұбын анықтау¶

Контакт жұбы — қай бағынышты жақ қай негізгі жақпен жанасатынын анықтайтын тор деректерінің параметрі. Кірісте !CONTACT PAIR арқылы жұп атауы, бағынышты топ және негізгі топ анықталады, ал талдауды басқару жағындағы !CONTACT сол жұп атауына сілтеме жасайды.

TYPE=NODE-SURF — бағынышты жағы түйіндер тобы, негізгі жағы беттер тобы ретінде берілетін түйін-бет түріндегі көрсету. Ол түйіндер тобының бетпен жанасатын есептерін тікелей көрсетеді.

TYPE=SURF-SURF — бағынышты және негізгі жақтардың екеуі де беттер тобы ретінде берілетін көрсету. Ішкі түрде бағынышты беттер тобынан түйіндер тобы жасалып, жұп түйін-бет контактісіне түрлендіріледі. Бағынышты бетті беттер тобы ретінде басқару қажет болғанда пайдаланыңыз.

Контактты анықтау параметрлері¶

Контактты анықтау параметрлері — контактты іздеу және контакт күйін ауыстыру үшін қолданылатын сандық шектер жиыны. Кірісте !CONTACT_PARAM арқылы атаулы параметрлер жиыны анықталып, !CONTACT ішіндегі CONTACTPARAM арқылы оған сілтеме жасалады.

Негізгі параметрлерге қалыпты саңылау CLEARANCE, қазірдің өзінде контактіде тұрған элементтер үшін CLR_SAME_ELEM, ажырауды анықтауға арналған TENSILE_FORCE және іздеу қорабын үлкейту коэффициенті BOX_EXP_RATE жатады. CLEARANCE әдепкі мәні — 0.01.

Стандартты талдауларда әдепкі контактты анықтау параметрлері әдетте жеткілікті. Контакт күйінің тербелуі, контакт нүктелерінің күтпеген ауысуы немесе бастапқы контакт іздеудің тұрақсыздығы сияқты мәселелер болса ғана оларды баптаңыз. Параметр мәндері мен деректер жолдарының реті үшін кілтсөздер анықтамасын қараңыз.

Контакт қабаттасуын жою¶

Контакт қабаттасуын жою — бастапқы күйде контакт беттері бір-біріне еніп тұрған модель үшін қабаттасу немесе ажырау мөлшерін біртіндеп өзгертетін функция. Кірісте !CONTACT_INTERFERENCE арқылы көрсетіледі.

TYPE=SLAVE немесе TYPE=MASTER арқылы қабаттасуды жою бағынышты не негізгі жағына қатысты жүргізілетінін таңдаңыз. END қабаттасуды жою аяқталатын уақытты анықтайды, ал әр контакт жұбына initial_pos бастапқы орны мен end_pos соңғы орны беріледі.

Бұл функция модель геометриясында бөлшектер қабаттасып тұрса, бірақ талдауда сол қабаттасуды бастапқы контакт күйі немесе қысып отырғызу күйі ретінде көрсету қажет болғанда қолданылады. Қабаттасуды күрт жою жинақталуды нашарлатуы мүмкін, сондықтан оны қадам ішінде біртіндеп өзгертіңіз.

Қатысты тақырыптар¶

• Контакт талдауы (теория) — контакт есептерінің тұжырымы
• Талдау түрлері — контакт бар сызықтық емес талдау
• Сызықтық емес итерация және уақыт бойынша интегралдау — контакт итерациясының цикл құрылымы, SLAGRANGE мен ALAGRANGE айырмашылығы және жинақталу критерийі
• Қадамды басқару — контакт пен ендіруді қадам бойынша белсендіру
• Шешуші және алдын ала шарттау — контакт еркіндік дәрежелерін жою және MPC өңдеу тәсілдері
• Кілтсөздер анықтамасы:
• Талдауды басқару: !CONTACT, !CONTACT_ALGO, !CONTACT_PARAM, !EMBED
• Тор анықтамалары: !CONTACT PAIR, !EMBED PAIR