ansys接触分析入门知识

在ansys中，有专门的接触单元用于解决各种不同的接触问题。
对于点对点接触问题有二维点对点接触单元CONTAC12、三维点对点接触单元CONTAC52和CONTAC178。为了能够使用这些点对点接触单元，需要预先知道明确的接触位置，即使在几何非线性的情况下，接触面之间也只能允许有较小的相对滑动。
对于面对点接触问题，常用的有用来模拟柔性点对刚性面接触单元CONTAC26、二维点对面接触单元CONTAC48、三维点对面接触单元CONTAC49、CONTAC175.这类接触单元，不需要预先知道确切的接触位置，二期接触面之间也不需要保持一致的网格，同时允许有大的变形和相对滑动。
对于面对面接触问题，有二维2节点的低阶线接触单元CONTAC171、3节点的高阶抛物线接触单元CONTAC172、三维4节点的缔结四边形接触单元CONTAC173、8节点的高阶四边形接触单元CONTAC174.由于面跟面之间的相互接触，有一个目标面和接触面的问题，因此使用这些接触单元必须同时使用配对单元（用来模拟目标面和目标单元）。同CONTAC171和CONTAC172配对的是二维目标单元TARGET169，同CONTAC173和CONTAC174配对的是三维目标单元TARGET170.面对面单元比点对面单元具有更好的性能、对接触的位置、范围要求更宽，但是接触的求解结果却更好。
三大类接触单元的使用并不是限制的很死，只要对问题的本质理解清楚，就能灵活运用。比如两个面上的节点一一对应，相对滑动又可忽略不计，两个面的挠度、转动保持小量，那么就可以用点对点接触单元来模拟面对面的接触问题。又如能通过一组节点来定义接触面，生成多个单元，那么就可以用点对面的对接触单元来模拟面对面的接触问题。
接触单元就像皮肤一样覆盖在下面的有限元模型上，会自动跟踪整个变形过程。
对于点对点的接触情况，只要对节点赋予点对点接触单元即可。对于点对面或面对面接触情况，还涉及到选取目标面的问题。
下面介绍指导性原则。
对于点对面有：
1）        如果一个面的接触部分四平的或凹的，另一个面的接触部分是尖的或凸的，则平凹  面是目标面。
2）        如果两个面都是平的，则任意选择
3）        如果两个面都是凸的，则较平的的面作为目标面。
4）        如果一个接触部分有尖边，另一个没有，则有尖边的面作为目标面。
对于面对面有：
1）        如果一个凸面与一个平面或凹面接触，平面或凹面是目标面；
2）        如果一个面比另一个面硬，则较硬的面应该为目标面；
3）        如果一个面比另一个面大，则较大的面应该为目标面；
4）        如果一个面上的网格比较粗，另一个面的网格较细，则较粗的面应该是目标面；
5）        如果一个面是高阶，另一个面是低阶，低阶面应该是目标面。
在分析的时候，一般需要定义一个微小的位移或者载荷保证收敛性。