Pāriet uz saturu

Kontakts un iegulšana

Izmantojiet kontakta analīzes un iegulšanas funkcijas uzdevumiem, kuros neatkarīgas daļas nonāk kontaktā un pārnes slodzi vai slīd viena attiecībā pret otru, kā arī uzdevumiem, kuros viena daļa jāattēlo kā iegulta citā. Kontakta analīze piemēro ierobežojumus, lai nepieļautu savstarpēju iespiešanos un pārnestu berzes spēkus kontakta virsmās, savukārt iegulšana attēlo pilnībā ierobežotu savienojumu starp daļām.

FrontISTR kontakta analīzi konfigurē, kombinējot kontakta veidu, risināšanas algoritmu, kontakta pāra definīciju un aktivizēšanu pa soļiem. Iegulšana izmanto kontakta ietvaru, lai iegultās puses mezglus piesaistītu saimnieka puses elementiem.

Funkciju pārskats

Kontakta analīzi ir lietderīgi konfigurēt, secīgi izvēloties šādus parametrus.

Izvēles aspekts Opcijas Nozīme
Kontakta veids Maza slīdēšana, galīga slīdēšana, sasaistīts ierobežojums Nosaka, kāda relatīvā kustība, atdalīšanās un slīdēšana starp kontakta virsmām ir atļauta.
Risināšanas algoritms SLAGRANGE, ALAGRANGE Nosaka, kā kontakta ierobežojumus iekļauj lineārajā sistēmā un nelineārajās iterācijās.
Kontakta pāris NODE-SURF, SURF-SURF Nosaka pakārtotās un galvenās puses attēlojumu. Pāru definīcijas norāda tīkla datos.
Berze Bez berzes, Kulona berze Norāda tangenciālo pretestību, izmantojot berzes koeficientu.
Aktivizēšana !STEP rinda CONTACT Katrā solī aktivizē kontakta grupu vai iegulšanas grupu.

Ievades datos kontakta nosacījumus definējiet ar !CONTACT, bet risināšanas metodi izvēlieties ar !CONTACT_ALGO. Kontakta noteikšanas regulēšanas parametri ir apkopoti zem !CONTACT_PARAM. Lai sākotnējo pārklāšanos novērstu pakāpeniski, izmantojiet arī !CONTACT_INTERFERENCE.

Iegulšanu definē ar !EMBED, un katrā solī to aktivizē ar to pašu CONTACT rindu, ko izmanto kontaktam. Kontakta brīvības pakāpju elimināciju un daudzpunktu ierobežojumu apstrādi lineārajā risinātājā skatiet sadaļā Risinātājs un priekšnosacīšana.

Kontakta analīzes metodes izvēle

Izvēlieties kontakta tipu atbilstoši kontakta virsmu relatīvajai kustībai un analīzes mērķim. Maza slīdējuma kontaktu izmantojiet, ja slīdējums ir ierobežots un nav vajadzīga būtiska kontakta vietas atjaunināšana. Galīga slīdējuma kontaktu izmantojiet lielām deformācijām vai lielam relatīvajam slīdējumam. Saistīto ierobežojumu izmantojiet, ja detaļām jāpaliek pastāvīgi savienotām bez slīdēšanas vai atdalīšanās.

Risināšanas algoritmam vispirms apsveriet standarta Lagranža reizinātāju metodi (SLAGRANGE). Ja ierobežojumu precizitāte jāuzlabo ar ārējām iterācijām, apsveriet papildināto Lagranža reizinātāju metodi (ALAGRANGE). Izmantojot ALAGRANGE, AUGITER nosaka papildinātā Lagranža iterāciju skaitu.

Ja tiek ņemta vērā berze, katram kontakta pārim norādiet berzes koeficientu. Kontakta pāris ar berzes koeficientu 0 tiek uzskatīts par bezberzes kontaktu. Tā kā berze ietekmē konverģenci, norādiet to tikai tiem kontakta pāriem, kuriem tā ir nepieciešama.

Kā kontakta virsmas tiek atbalstītas tikai pirmās kārtas elementu virsmas. Ievade, kurā kā kontakta virsmas izmantotas augstākas kārtas elementu virsmas, netiek atbalstīta. Izmantojot kontaktu analīzē ar augstākas kārtas elementiem, modelējiet kontakta virsmas tā, lai tās varētu ekvivalenti attēlot ar pirmās kārtas elementu virsmām.

Maza slīdējuma kontakts

Maza slīdējuma kontakts ir kontakta tips, kas pieņem, ka kontakta vietas izmaiņas ir nelielas. Ievades datos to norādiet ar INTERACTION=SSLID elementā !CONTACT.

Uzdevumos, kuros relatīvais slīdējums starp kontakta virsmām ir mazs, maza slīdējuma kontakts var padarīt kontakta noteikšanu stabilāku. Tas apstrādā kontakta stāvokļa izmaiņas un atdalīšanos, bet neparedz lielu atbilstošo kontakta punktu kustību, kā tas ir galīga slīdējuma kontaktā.

Maza slīdējuma kontakts atbalsta gan bezberzes kontaktu, gan kontaktu ar Kulona berzi. Kontakts uz augstākas kārtas elementu virsmām netiek atbalstīts.

Galīga slīdējuma kontakts

Galīga slīdējuma kontakts ir kontakta tips, kas deformācijai attīstoties atjaunina atbilstošos kontakta punktus. Ievades datos to norādiet ar INTERACTION=FSLID elementā !CONTACT.

Galīga slīdējuma kontaktu izmantojiet lielām deformācijām, lielam relatīvajam slīdējumam starp detaļām vai tad, ja kontakta vieta ievērojami pārvietojas no sākotnējās pozīcijas. Atbilstošo kontakta punktu atrašanai tiek izmantota bucket meklēšana, ļaujot analīzes laikā atjaunināt kontakta vietu.

INTERACTION=GLUED ir savietojamības specifikācija, ko iekšēji apstrādā kā galīga slīdējuma kontaktu. Galīga slīdējuma kontakts atbalsta gan bezberzes kontaktu, gan kontaktu ar Kulona berzi.

Saistītais ierobežojums

Saistītais ierobežojums ir kontakta tips, kas pastāvīgi savieno kontakta pārī norādītās virsmas. Ievades datos to norādiet ar INTERACTION=TIED elementā !CONTACT.

Saistītais ierobežojums nepieļauj ne slīdēšanu, ne atdalīšanos. Tas ir noderīgs, savienojot tīklus ar atšķirīgiem elementu izmēriem vai ja reģioniem, kas izveidoti kā atsevišķas detaļas, analīzē jāuzvedas kā vienam ķermenim.

Iegulšana ierobežo iegultās puses mezglus pie saimniekelementiem, tādēļ tās ievades mērķi atšķiras no saistītā ierobežojuma, kas savieno abas kontakta pāra virsmas. Iegulšanu izmantojiet, ja mezglu grupa jāierobežo apkārtējo elementu iekšpusē.

Iegulšana

Iegulšana ierobežo mezglu grupu iegultajā pusē pie elementu grupas saimniekpusē. Ievades datos iegulšanas pāri tīkla datos definējiet ar !EMBED PAIR, bet pāra nosaukumu un grupas ID analīzes vadības datos norādiet ar !EMBED.

Iegulšanas pārī SLAVE_GRP ir mezglu grupa iegultajā pusē, bet MASTER_GRP — elementu grupa saimniekpusē. Izmantojiet šo funkciju, ja mezglu grupa stingri jāierobežo apkārtējo telpisko elementu iekšpusē.

Iegulšana tiek montēta atbilstoši globālajam kontakta risināšanas iestatījumam. Parasti vispirms apsveriet SLAGRANGE. Izmantojot ALAGRANGE, pārbaudiet soda koeficientu un ārējo iterāciju konverģenci. Berze netiek atbalstīta. Aktivizēšanai pa soļiem izmanto to pašu mehānismu kā kontaktam: norādiet grupas ID !STEP rindā CONTACT.

Risināšanas algoritmi

Kontakta risināšanas algoritmu norāda ar !CONTACT_ALGO. Tas nav atkarīgs no kontakta tipa un tiek izmantots, lai mainītu veidu, kā tiek risināti viena un tā paša kontakta pāra ierobežojumi.

TYPE=SLAGRANGE ir standarta Lagranža reizinātāju metode. Tā iekļauj kontakta brīvības pakāpes lineārajā sistēmā un tieši apstrādā ierobežojumu vienādojumus. Tā ir standarta, stabila izvēle un vispirms jāapsver arī tad, ja izmanto iegulšanu.

TYPE=ALAGRANGE ir papildinātā Lagranža reizinātāju metode. Tā apvieno soda locekli ar ārējām iterācijām, lai izpildītu ierobežojumus. To var apsvērt, ja nepieciešama lielāka kontakta ierobežojumu precizitāte, taču, tā kā AUGITER pievieno ārējās iterācijas, jāpārbauda skaitļošanas izmaksas un konverģences uzvedība.

Kontakta brīvības pakāpju elimināciju, kombinācijas ar tiešajiem un iteratīvajiem risinātājiem un MPC apstrādes metodes skatiet sadaļā Risinātājs un priekšnosacīšana.

Kontakta pāra definīcija

Kontakta pāris ir tīkla datu specifikācija, kas nosaka, kura pakārtotā puse saskaras ar kuru galveno pusi. Ievades datos ar !CONTACT PAIR definējiet pāra nosaukumu, pakārtoto grupu un galveno grupu, bet analīzes vadības datos uz pāra nosaukumu atsaucieties no !CONTACT.

TYPE=NODE-SURF ir mezgls–virsma attēlojums, kurā pakārtotā puse tiek norādīta kā mezglu grupa, bet galvenā puse — kā virsmu grupa. Tas tieši attēlo uzdevumus, kuros mezglu grupa saskaras ar virsmu.

TYPE=SURF-SURF gan pakārtoto, gan galveno pusi norāda kā virsmu grupas. Iekšēji no pakārtotās virsmu grupas tiek ģenerēta mezglu grupa, un pāris tiek pārveidots par mezgls–virsma kontaktu. Izmantojiet šo attēlojumu, ja pakārtotā virsma jāpārvalda kā virsmu grupa.

Kontakta noteikšanas parametri

Kontakta noteikšanas parametri ir skaitliskas robežvērtības, ko izmanto kontakta meklēšanai un kontakta stāvokļu pārslēgšanai. Ievades datos ar !CONTACT_PARAM definējiet nosauktu parametru kopu un atsaucieties uz to ar CONTACTPARAM elementā !CONTACT.

Raksturīgi parametri ir normālvirziena sprauga CLEARANCE, CLR_SAME_ELEM elementiem, kas jau atrodas kontaktā, TENSILE_FORCE atdalīšanās noteikšanai un BOX_EXP_RATE meklēšanas kastes paplašināšanai. CLEARANCE noklusējuma vērtība ir 0.01.

Standarta analīzēm parasti pietiek ar noklusējuma kontakta noteikšanas parametriem. Mainiet tos tikai tad, ja rodas problēmas, piemēram, kontakta stāvokļa svārstības, nevēlama kontakta punktu pārslēgšanās vai nestabilitāte sākotnējā kontakta meklēšanā. Parametru vērtības un datu rindu secību skatiet atslēgvārdu rokasgrāmatā.

Kontakta savstarpējās iespiešanās novēršana

Kontakta savstarpējās iespiešanās novēršana ir funkcija, kas modelim, kura kontakta virsmas sākotnējā stāvoklī savstarpēji iespiežas, pakāpeniski maina iespiešanās vai atdalījuma lielumu. To norāda ar !CONTACT_INTERFERENCE.

Ar TYPE=SLAVE vai TYPE=MASTER izvēlieties, vai savstarpējās iespiešanās novēršana tiek attiecināta pret pakārtoto vai galveno pusi. END norāda laiku, kad iespiešanās novēršana beidzas, un katram kontakta pārim tiek piešķirta sākuma pozīcija initial_pos un beigu pozīcija end_pos.

Šī funkcija ir noderīga, ja detaļas modelī ģeometriski savstarpēji iespiežas, bet šī iespiešanās analīzē jāatveido kā sākotnējs kontakta stāvoklis vai presēta savienojuma stāvoklis. Strauja iespiešanās novēršana var pasliktināt konverģenci, tādēļ soļa ietvaros mainiet to pakāpeniski.

Saistītās tēmas

AI-assisted translation May contain errors Official docs Status