Прескокнете до содржината

Контакт и вградување

Користете ги функциите за контактна анализа и вградување за проблеми во кои независни делови доаѓаат во контакт и пренесуваат оптоварување или лизгаат еден во однос на друг, или за проблеми во кои еден дел мора да се претстави како вграден во друг. Контактната анализа применува ограничувања за да спречи продирање и да пренесе сили на триење на контактните површини, додека вградувањето претставува целосно ограничена врска меѓу деловите.

Контактната анализа во FrontISTR се конфигурира со комбинирање на тип на контакт, алгоритам за решавање, дефиниција на контактен пар и активирање по чекори. Вградувањето ја користи контактната рамка за да ги ограничи јазлите на вградената страна кон елементите на страната-домаќин.

Преглед на функциите

Корисно е контактната анализа да се организира со последователен избор на следните ставки.

Критериум за избор Опции Улога
Тип на контакт Контакт со мало лизгање, контакт со конечно лизгање, врзувачко ограничување Одредува како се дозволуваат релативното движење, одвојувањето и лизгањето меѓу контактните површини.
Алгоритам за решавање SLAGRANGE, ALAGRANGE Одредува како контактните ограничувања се вклучуваат во линеарниот систем и нелинеарните итерации.
Контактен пар NODE-SURF, SURF-SURF Ја одредува претставата на зависната и главната страна. Дефинициите на паровите се задаваат во податоците за мрежата.
Триење Без триење, Кулоново триење Го задава тангенцијалниот отпор со коефициент на триење.
Активирање !STEP: редот CONTACT Активира контактна група или група за вградување за секој чекор.

Во влезните податоци, дефинирајте ги контактните услови со !CONTACT и изберете го методот за решавање со !CONTACT_ALGO. Параметрите за подесување на откривањето контакт се групирани под !CONTACT_PARAM. За постепено справување со почетна интерференција, користете и !CONTACT_INTERFERENCE.

Вградувањето се дефинира со !EMBED и се активира за секој чекор преку истиот ред CONTACT што се користи за контакт. За елиминација на контактните степени на слобода и третманот на повеќеточковите ограничувања во линеарниот решавач, видете Решавач и предусловување.

Избор на метод за контактна анализа

Изберете го типот на контакт според релативното движење на контактните површини и целта на анализата. Користете контакт со мало лизгање кога лизгањето е ограничено и не се потребни големи ажурирања на положбата на контактот. Користете контакт со конечно лизгање за големи деформации или големо релативно лизгање. Користете врзувачко ограничување кога деловите мора да останат трајно поврзани без лизгање или одвојување.

За алгоритамот за решавање, најпрво разгледајте го стандардниот метод на Лагранжови множители (SLAGRANGE). Ако точноста на ограничувањата треба да се подобри преку надворешни итерации, разгледајте го проширениот метод на Лагранжови множители (ALAGRANGE). Со ALAGRANGE, AUGITER го задава бројот на проширени Лагранжови итерации.

Кога се зема предвид триењето, задајте коефициент на триење за секој контактен пар. Контактен пар со коефициент на триење 0 се третира како контакт без триење. Бидејќи триењето влијае на конвергенцијата, задавајте го само за контактни парови кај кои е потребно.

Како контактни површини се поддржуваат само површини на елементи од прв ред. Влезови што користат површини на елементи од повисок ред како контактни површини не се поддржани. Кога користите контакт во анализа со елементи од повисок ред, моделирајте ги контактните површини така што еквивалентно да можат да се претстават со површини на елементи од прв ред.

Контакт со мало лизгање

Контактот со мало лизгање е тип на контакт што претпоставува дека промените на положбата на контактот се мали. Во влезните податоци, во !CONTACT задајте INTERACTION=SSLID.

За проблеми во кои релативното лизгање меѓу контактните површини е мало, контактот со мало лизгање може да го направи откривањето на контакт постабилно. Тој обработува промени на состојбата на контакт и одвојување, но не претпоставува големо движење на соодветните контактни точки како контактот со конечно лизгање.

Контактот со мало лизгање поддржува и контакт без триење и контакт со Кулоново триење. Контакт на површини на елементи од повисок ред не е поддржан.

Контакт со конечно лизгање

Контактот со конечно лизгање е тип на контакт што ги ажурира соодветните контактни точки како што напредува деформацијата. Во влезните податоци, во !CONTACT задајте INTERACTION=FSLID.

Користете контакт со конечно лизгање за големи деформации, големо релативно лизгање меѓу деловите или поместување на контактната положба далеку од нејзината почетна позиција. За наоѓање на соодветните контактни точки се користи пребарување по кофи, што овозможува положбата на контактот да се ажурира за време на анализата.

INTERACTION=GLUED е спецификација за компатибилност и внатрешно се обработува како контакт со конечно лизгање. Контактот со конечно лизгање поддржува и контакт без триење и контакт со Кулоново триење.

Врзувачко ограничување

Врзувачкото ограничување е тип на контакт што трајно ги поврзува површините зададени со контактен пар. Во влезните податоци, во !CONTACT задајте INTERACTION=TIED.

Врзувачкото ограничување не дозволува ниту лизгање ниту одвојување. Корисно е при поврзување мрежи со различни големини на елементи или кога области создадени како одделни делови треба да се однесуваат како едно тело во анализата.

Вградувањето ги ограничува јазлите на вградената страна кон елементите-домаќини, па неговите влезни цели се различни од оние кај врзувачкото ограничување, кое ги поврзува двете површини на контактен пар. Користете вградување кога група јазли мора да биде ограничена внатре во околните елементи.

Вградување

Вградувањето ограничува група јазли на вградената страна кон група елементи на страната-домаќин. Во влезните податоци, дефинирајте го парот за вградување со !EMBED PAIR во податоците за мрежата, а името на парот и ID на групата задајте ги со !EMBED во контролните податоци за анализата.

Во пар за вградување, SLAVE_GRP е групата јазли на вградената страна, а MASTER_GRP е групата елементи на страната-домаќин. Користете ја оваа функција кога група јазли мора круто да се ограничи во околните цврсти елементи.

Вградувањето се составува според глобалната поставка за решавање на контактот. Вообичаено, најпрво разгледајте го SLAGRANGE. Кога користите ALAGRANGE, проверете ги казнениот коефициент и конвергенцијата на надворешните итерации. Триење не е поддржано. Активирањето по чекори го користи истиот механизам како контактот: во !STEP задајте го ID на групата во редот CONTACT.

Алгоритми за решавање

Алгоритамот за решавање на контактот се задава со !CONTACT_ALGO. Тој е независен од типот на контакт и се користи за промена на начинот на кој се решаваат ограничувањата за истиот контактен пар.

TYPE=SLAGRANGE е стандардниот метод на Лагранжови множители. Тој ги вклучува контактните степени на слобода во линеарниот систем и директно ги обработува равенките на ограничување. Тоа е стандарден и стабилен избор и треба прво да се разгледа и кога се користи вградување.

TYPE=ALAGRANGE е проширениот метод на Лагранжови множители. Тој комбинира казнен член со надворешни итерации за исполнување на ограничувањата. Може да се разгледа кога е потребна повисока точност на контактните ограничувања, но бидејќи AUGITER додава надворешни итерации, мора да се проверат пресметковниот трошок и однесувањето на конвергенцијата.

За елиминацијата на контактните степени на слобода, комбинациите со директни и итеративни решавачи и методите за третман на MPC, видете Решавач и предусловување.

Дефиниција на контактен пар

Контактниот пар е спецификација во податоците за мрежата што дефинира која зависна страна контактира со која главна страна. Во влезните податоци, дефинирајте ги името на парот, зависната група и главната група со !CONTACT PAIR, а името на парот повикајте го од !CONTACT во контролните податоци за анализата.

TYPE=NODE-SURF е претстава јазол-кон-површина во која зависната страна се задава како група јазли, а главната страна како група површини. Таа директно претставува проблеми во кои група јазли контактира со површина.

TYPE=SURF-SURF ги задава и зависната и главната страна како групи површини. Внатрешно, од групата на зависната површина се генерира група јазли и парот се претвора во контакт јазол-кон-површина. Користете ја оваа претстава кога зависната површина треба да се управува како група површини.

Параметри за откривање контакт

Параметрите за откривање контакт се нумерички прагови што се користат за пребарување контакт и менување на контактните состојби. Во влезните податоци, дефинирајте именуван сет параметри со !CONTACT_PARAM, а во !CONTACT повикајте го со CONTACTPARAM.

Репрезентативни параметри се нормалниот зазор CLEARANCE, CLR_SAME_ELEM за елементи што веќе се во контакт и TENSILE_FORCE за откривање одвојување. Стандардната вредност на CLEARANCE е 0.01.

За стандардни анализи, стандардните параметри за откривање контакт генерално се доволни. Прилагодувајте ги само кога ќе се појават проблеми, како осцилација на контактната состојба, ненамерно префрлање на контактните точки или нестабилност во почетното пребарување на контакт. За вредностите на параметрите и редоследот на редовите со податоци, видете ја референцата на клучни зборови.

Разрешување на контактна интерференција

Разрешувањето на контактната интерференција е функција што постепено ја менува количината на интерференција или одвојување за модел чии контактни површини се преклопуваат во почетната состојба. Се задава со !CONTACT_INTERFERENCE.

Користете TYPE=SLAVE или TYPE=MASTER за да изберете дали разрешувањето на интерференцијата се референцира кон зависната или главната страна. END го задава времето кога завршува разрешувањето на интерференцијата, а на секој контактен пар му се доделуваат почетна положба initial_pos и крајна положба end_pos.

Оваа функција е корисна кога деловите геометриски се преклопуваат во моделот, но таа интерференција треба да се репродуцира во анализата како почетна контактна состојба или состојба на пресувано вклопување. Наглото отстранување на интерференцијата може да ја влоши конвергенцијата, затоа менувајте ја постепено во рамките на чекорот.

Поврзани теми