Ansys非線性接觸分析和設(shè)置

Ansys非線性接觸分析和設(shè)置5.4.9設(shè)置實(shí)常數(shù)和單元關(guān)鍵選項(xiàng)程序使用20個(gè)實(shí)常數(shù)和數(shù)個(gè)單元關(guān)鍵選項(xiàng)，來控制面─面接觸單元的接觸。參見《ANSYSElementsReference》中對(duì)接觸單元的描述。5.4.9.1實(shí)常數(shù)在20個(gè)實(shí)常數(shù)中，兩個(gè)(R1和R2)用來定義目標(biāo)面單元的幾何形狀。剩下的用來控制接觸面單元。\R1和R2

定義目標(biāo)單元幾何形狀。FKN

定義法向接觸剛度因子。FTOLN

是基于單元厚度的一個(gè)系數(shù)，用于計(jì)算允許的穿透。ICONT

定義初始閉合因子。PINB

定義“Pinball"區(qū)域。PMIN和PMAX

定義初始穿透的容許范圍。CNOF

指定施加于接觸面的正或負(fù)的偏移值。FKOP

指定在接觸分開時(shí)施加的剛度系數(shù)。FKT

指定切向接觸剛度。COHE

制定滑動(dòng)抗力粘聚力。FACT

靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)的比率。DC

靜、動(dòng)摩擦衰減系數(shù)。TAUMAR

指定最大的接觸摩擦。TCC

指定熱接觸傳導(dǎo)系數(shù)。FHTG

指定摩擦耗散能量的熱轉(zhuǎn)換率。SBCT

指定Stefan-Boltzman常數(shù)。RDVF

指定輻射觀察系數(shù)。FWGT

指定在接觸面和目標(biāo)面之間熱分布的權(quán)重系數(shù)。命令：RGUI：mainmenu>preprocessor>realconstant對(duì)實(shí)常數(shù)FKN,FTOLN,ICONT,PINB,PMAX,PMIN,FKOP和FKT，用戶既可以定義一個(gè)正值，也可以定義一個(gè)負(fù)值。程序?qū)⒄底鳛楸壤蜃樱瑢⒇?fù)值作為絕對(duì)值。程序?qū)⑾路鼏卧暮穸茸鳛镮CON，F(xiàn)TOLN，PINB，PMAX和PMIN的參考值。例如ICON=0.1表明初始閉合因子是“0.1*下層單元的厚度”。然而，ICON=-0.1則表示真實(shí)調(diào)整帶是0.1單位。如果下伏單元是超單元，則將接觸單元的最小長(zhǎng)度作為厚度。參見圖5-8。圖5-8下層單元的厚度在模型中，如果單元尺寸變化很大，而且在實(shí)常數(shù)如ICONT,FTOLN,PINB,PMAX,PMIN中應(yīng)用比例系數(shù)，則可能會(huì)出現(xiàn)問題。因?yàn)閺谋壤禂?shù)得到的實(shí)際結(jié)果，取決于下層單元的厚度，這就可能引起大、小單元之間的重大變化。如果出現(xiàn)這一問題，請(qǐng)用絕對(duì)值代替比例系數(shù)。TCC,FHTG,SBCT,RDVF和FWGT僅用于熱接觸分析[KEYOPT(1)=1]。5.4.9.2單元關(guān)鍵選項(xiàng)每種接觸單元都包括數(shù)個(gè)關(guān)鍵選項(xiàng)。對(duì)大多的接觸問題，缺省的關(guān)鍵選項(xiàng)是下面是可以控制接合適的。而在某些情況下，可能需要改變?nèi)笔≈?。觸行為的一些關(guān)鍵選項(xiàng)：自由度

KEYOPT(1)接觸算法(罰函數(shù)+拉格朗日乘子或罰函數(shù))

KEYOPT(2)存在超單元時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)(僅2D)

KEYOPT(3)接觸檢測(cè)點(diǎn)的位置(僅低階接觸單元)

KEYOPT(4)CNOF自動(dòng)調(diào)整

KEYOPT(5)時(shí)間步控制

KEYOPT(7)偽接觸預(yù)防

KEYOPT(8)初始穿透或間隙的影響

KEYOPT(9)法向和切向接觸剛度修正方法控制

KEYOPT(10)殼的厚度影響

KEYOPT(11)接觸面行為(粗糙、綁定等)KEYOPT(12)命令：KEYOPTETGUI：mainmenu>preprocessor>ElemantType>Add/Edit/Delete5.4.9.3選擇接觸算法key2對(duì)面─面接觸單元，程序可以使用增進(jìn)的拉格朗日方法或罰函數(shù)方法。通過單元關(guān)鍵字KEYOPT(2)來指定。增進(jìn)的拉格朗日方法是為了找到精確的拉格朗日乘子（即接觸力），而對(duì)罰函數(shù)進(jìn)行一系列修正迭代。與罰函數(shù)的方法相比，拉格朗日方法容易得到良態(tài)條件，對(duì)接觸剛度的敏感性較小。然而，在有些分析中，增進(jìn)的拉格朗日方法可能需要更多的迭代，特別是在變形后網(wǎng)格變得太扭曲時(shí)。使用拉格朗日方法的同時(shí)應(yīng)使用實(shí)常數(shù)FTOLN。FTOLN為拉格朗日方法指定容許的最大穿透。如果程序發(fā)現(xiàn)穿透大于此值時(shí)，即使不平衡力和位移增量已經(jīng)滿足了收斂準(zhǔn)則，總的求解仍被當(dāng)作不收斂處理。FTLON的缺省值為0.1。用戶可以改變這個(gè)值，但要注意，如果此值太小，可能會(huì)造成太多的迭代次數(shù)或者不收斂。5.4.9.4確定接觸剛度所有的接觸問題都需要定義接觸剛度，兩個(gè)表面之間穿透量的大小取決于接觸剛度。過大的接觸剛度可能會(huì)引起總剛矩陣的病態(tài)，從而造成收斂困難。一般來說，應(yīng)該選取足夠大的接觸剛度以保證接觸穿透小到可以接受，但同時(shí)又應(yīng)該讓接觸剛度足夠小以不致引起總剛矩陣的病態(tài)而保證收斂性。ANSYS程序根據(jù)下伏柔體單元的材料特性，來估計(jì)一個(gè)缺省的接觸剛度值。用戶可用實(shí)常數(shù)FKN來為接觸剛度指定一個(gè)比例因子或指定一個(gè)絕對(duì)值。比例因子一般在0.01和10之間；對(duì)于大變形問題，選1是比較好的；而對(duì)于彎曲為主的問題，通常為0.01～0.1。用戶應(yīng)當(dāng)總是檢驗(yàn)以使穿透到達(dá)極小值，而又避免過多的迭代次數(shù)。注意--FTOLN和FKN從一個(gè)荷載步到另一個(gè)荷載步中，都可以修改。也可以在重啟動(dòng)中修改。這時(shí)，必須定義KEYOPT(10)=1,2。為了確定一個(gè)較好的接觸剛度值，可能需要一些經(jīng)驗(yàn)。用戶可以按下面的步驟來進(jìn)行嘗試：1、開始時(shí)取一個(gè)較低的值。低估值要比高估值好，因?yàn)橛梢粋€(gè)較低的接觸剛度導(dǎo)致的穿透問題，比過高的接觸剛度導(dǎo)致的收斂性困難，要容易解決。2、對(duì)前幾個(gè)子步進(jìn)行計(jì)算分析，直到最終荷載的一個(gè)比例(剛好完全建立接觸)。3、檢查每一子步中的穿透量和平衡迭代次數(shù)。如果總體收斂困難是由過大的穿透引起的(而不是由不平衡力和位移增量引起的)，那么可能低估了FKN的值，或者是將FTOLN的值取得大小。如果總體的收斂困難是由于不平衡力和位移增量達(dá)到收斂值時(shí)需要過多的迭代次數(shù)，而不是由于過大的穿透量引起的，那么FKN的值可能被高估。4、按需要調(diào)整FKN或FTOLN的值，重新進(jìn)行完整的分析。注意--如果穿透控制變成總體平衡迭代中的主因(如果為使問題收斂到穿透容差內(nèi)，比收斂到不平衡力的容差內(nèi)，需要更多的迭代)，用戶應(yīng)該增大FTOLN值，以允許更多的穿透，或減小FKN。5.4.9.5選擇摩擦類型在基本的庫(kù)侖摩擦模型中，兩個(gè)接觸面在開始相互滑動(dòng)之前，在它們的界面上會(huì)有達(dá)到某一大小的剪應(yīng)力產(chǎn)生。這種狀態(tài)稱為粘合狀態(tài)(stick)。庫(kù)侖摩擦模型定義了一個(gè)，在某一法向壓應(yīng)力p作用下剪應(yīng)力達(dá)到此值時(shí)表面開始滑動(dòng)(τ=μp+COHE，其中μ是摩擦系數(shù)--MU--作為材料特性定義，而COHE是粘聚力)。一旦剪應(yīng)力超過此值后，兩個(gè)表面之間將開始相互滑動(dòng)。這種狀態(tài)，叫作滑動(dòng)狀態(tài)(Sliding)。粘合/滑動(dòng)計(jì)算決定什么時(shí)候一個(gè)點(diǎn)從粘合狀態(tài)到滑動(dòng)狀態(tài)，或從滑動(dòng)狀態(tài)變到粘合狀態(tài)。摩擦系數(shù)可以是任一非負(fù)值，程序缺省值為表面之間無摩擦。對(duì)于粗糙或綁定接觸(KEYOPT(12)=1、3、5、6)，程序?qū)⒉还芙o定的MU值而認(rèn)為摩擦阻力無限大。程序提供了一個(gè)人為指定最大等效剪應(yīng)力的選項(xiàng)，不管接觸壓力值的大小，如果等效剪應(yīng)力達(dá)到此值時(shí)，即發(fā)生滑動(dòng)，見圖5-9。為了指定接觸界面上最大容許剪應(yīng)力，設(shè)置常數(shù)TAUMAX(缺省為1.0E20)。這個(gè)剪應(yīng)力極限，通常用于在接觸壓力非常大的時(shí)候(如在某些加工過程中)的一些情況，以至于用庫(kù)侖理論計(jì)算出的界面剪應(yīng)力超過了材料的屈服極限。TAUMAX的一個(gè)合理上限估值為是表面附近材料的vonMises屈服應(yīng)力)。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)有助于決定TAUMAX的值。圖5-9摩擦模式5.4.9.5.1

靜、動(dòng)摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)依賴于接觸面的相對(duì)滑動(dòng)速度，通常靜摩擦系數(shù)高于動(dòng)摩擦系數(shù)。ANSYS提供了如下表示的指數(shù)衰減摩擦模型：μ=MU×(1+(FACT-1)exp(-DC×Vrel)其中：

μ為摩擦系數(shù)。

MU動(dòng)摩擦系數(shù)，用MP命令輸入。

FACT是靜摩擦系數(shù)與動(dòng)摩擦系數(shù)之比，缺省為最小值1.0。

DC為衰減系數(shù)，缺省為0.0，單位為time/length。因此，時(shí)間在靜態(tài)分析中有一些意義。

Vrel是ANSYS計(jì)算的滑動(dòng)速度。如果知道靜、動(dòng)摩擦系數(shù)和至少一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)（μ1，Vrel），則可以確定摩擦衰減系數(shù)為：

如果不指定衰減系數(shù)，且FACT大于1.0，當(dāng)接觸進(jìn)入滑動(dòng)狀態(tài)時(shí)，摩擦系數(shù)會(huì)從靜摩擦系數(shù)突變到動(dòng)摩擦系數(shù)，這種行為類似于CONTAC46和CONTAC49單元所用的動(dòng)摩擦模型，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致收斂困難，所以不建議采用。5.4.9.5.2

對(duì)稱、不對(duì)稱求解器對(duì)無摩擦、粗糙和綁定接觸，接觸單元?jiǎng)偠染仃囀菍?duì)稱的。而涉及到摩擦的接觸問題產(chǎn)生一個(gè)不對(duì)稱的剛度。在每次迭代使用不對(duì)稱的求解器，比對(duì)稱的求解器需要更多的計(jì)算時(shí)間。因此ANSYS程序采用對(duì)稱化算法。通過采用這種算法大多數(shù)摩擦接觸問題，能夠使用對(duì)稱系統(tǒng)的求解器來求解。如果摩擦應(yīng)力在整個(gè)位移場(chǎng)內(nèi)有相當(dāng)大的影響，并且摩擦應(yīng)力的大小高度依賴于求解過程，則對(duì)剛度陣的任何對(duì)稱近似都可能導(dǎo)致收斂性降低。在這種情況下，選擇不對(duì)稱求解選項(xiàng)(NROPT,UNSYM)來改善收斂性。5.4.9.6選擇接觸檢查的位置接觸檢查點(diǎn)位于接觸單元的積分點(diǎn)上。在積分點(diǎn)上，接觸單元不穿透進(jìn)入目標(biāo)面。然而，目標(biāo)面能穿透進(jìn)入接觸面。見圖5-10。圖5-10接觸檢查點(diǎn)位于高斯積分點(diǎn)上圖5-11接觸檢查點(diǎn)位于節(jié)點(diǎn)上ANSYS面─面接觸單元使用高斯積分點(diǎn)作為缺省值，高斯積分點(diǎn)通常會(huì)比Newton-Cotes/Lobatto節(jié)點(diǎn)積分方案產(chǎn)生更精確的結(jié)果，Newton-cotes/Lobatto用節(jié)點(diǎn)本身作為積分點(diǎn)。通過KEYOPT(4)來選擇用戶想使用的方法。這一選項(xiàng)僅適用于低階接觸(CONTAC171和CONTAC173)。然而，使用節(jié)點(diǎn)本身作為積分點(diǎn)僅應(yīng)該用于角接觸問題(看圖5-11)。注意，使用節(jié)點(diǎn)作為接觸檢查點(diǎn)可能會(huì)導(dǎo)致其它收斂性問題，例如“滑脫”(節(jié)點(diǎn)滑出目標(biāo)面的邊界)，見圖5-12。對(duì)大多數(shù)的點(diǎn)─面的接觸問題，我們推薦使用其它的點(diǎn)─面的接觸單元，例如CONTAC26、CONTAC48和CONTAC49。見本書§5.5。圖5-12節(jié)點(diǎn)滑脫5.4.9.7調(diào)整初始接觸條件在動(dòng)態(tài)分析中，剛體運(yùn)動(dòng)一般不會(huì)引起問題。然而在靜力分析中，當(dāng)物體沒有足夠的約束時(shí)會(huì)產(chǎn)生剛體運(yùn)動(dòng)，有可能引起錯(cuò)誤而終止計(jì)算。在僅僅通過接觸的出現(xiàn)來約束剛體運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須保證在初始幾何體中，接觸對(duì)是接觸的。換句話說，用戶要建立模型以便接觸對(duì)是“剛好接觸”的。然而這樣做，可能會(huì)遇到以下問題：

剛體外形常常是復(fù)雜的，很難決定第一個(gè)接觸點(diǎn)發(fā)生在哪兒。

既使實(shí)體模型在初始時(shí)處于接觸狀態(tài)，在網(wǎng)格劃分后由于數(shù)值舍入誤差，兩個(gè)面的單元網(wǎng)格之間也可能會(huì)產(chǎn)生小縫隙。

接觸單元的積分點(diǎn)和目標(biāo)單元之間可能有小縫隙。同理，在目標(biāo)面和接觸面之間可能發(fā)生過大的初始穿透。在這種情況下，接觸單元可能會(huì)高估接觸力，導(dǎo)致不收斂或接觸面之間脫開接觸關(guān)系。定義初始接觸也許是建立接觸分析模型時(shí)最重要的方面。因此，程序提供了幾種方法來調(diào)整接觸對(duì)的初始接觸條件。注意：下面的技巧可以在開始分析時(shí)獨(dú)立執(zhí)行，或幾個(gè)聯(lián)合起來執(zhí)行。它們是為了消除由于生成網(wǎng)格造成的數(shù)值舍入誤差而引起的小間隙或穿透，而不是為了改正網(wǎng)格或幾何數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。1、應(yīng)用實(shí)常數(shù)CNOF來指定一個(gè)接觸面偏移。指定正的值來使整個(gè)接觸面偏向目標(biāo)面。指定負(fù)的值來使接觸面離開目標(biāo)面。ANSYS能夠自動(dòng)提供CNOF值到剛好閉合間隙或減少初始穿透。如下設(shè)置KEYOPT(5)：=1:閉合間隙；=2:減少初始穿透；=3:閉合間隙或減少初始穿透。如果設(shè)置了KEYOPT(5)>0，則ICONT缺省值為0。2、使用實(shí)常數(shù)ICONT來指定一個(gè)小的初始接觸環(huán)，初始接觸環(huán)是指沿著目標(biāo)面的“調(diào)整環(huán)”的深度。如果沒有人為指定ICONT的值，程序會(huì)根據(jù)幾何尺寸來給ICONT提供一個(gè)小值(但有意義的值)，同時(shí)輸出一個(gè)表示什么值被指定的警告信息。ICONT正值表示相對(duì)于下層單元厚度的比例因子；負(fù)值表示接觸環(huán)的絕對(duì)值。任何落在“調(diào)整環(huán)”域內(nèi)的接觸檢查點(diǎn)被自動(dòng)移到目標(biāo)面上，(參見圖5-13a)。建議使用一個(gè)十分小的ICONT值，否則可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重不連續(xù)(看圖5-13b)圖5-13用ICON進(jìn)行接觸面的調(diào)整。(a)調(diào)整前;(b)調(diào)整后CNOF與ICONT之間的差別，是前者把整個(gè)接觸面移動(dòng)CNOF的距離，而后者把所有初始分開的(剛好位于調(diào)整環(huán)ICONT內(nèi)的)接觸點(diǎn)向目標(biāo)面移動(dòng)。如果用戶應(yīng)用其他方法來平衡初始未約束的自由體(如FTOLN,PINB,PMAX和PMIN)，基本上消除ICONT的影響(把它關(guān)聯(lián)一個(gè)很小的值，如1E-20)，是一個(gè)好辦法。但是，設(shè)置ICONT=0，并不會(huì)關(guān)閉它。而是導(dǎo)致ANSYS用缺省值代替。當(dāng)與其他約束自由體的方法聯(lián)用時(shí)，這反過來可能不能達(dá)到效果。3、使用實(shí)常數(shù)PMIN和PMAX來指定初始容許的穿透范圍。當(dāng)指定PMAX或PMIN后，在開始分析時(shí)，程序會(huì)將目標(biāo)面移到初始接觸狀態(tài)，見圖5-14。如果初始穿透大于PMAX，程序會(huì)調(diào)整目標(biāo)面來減少穿透。接觸狀態(tài)的初始調(diào)節(jié)僅僅通過平移來實(shí)現(xiàn)。對(duì)給定載荷或給定位移的剛性目標(biāo)面，將會(huì)執(zhí)行初始接觸狀態(tài)的初始調(diào)節(jié)。對(duì)沒有指定邊界條件的目標(biāo)面，也同樣可以進(jìn)行初始接觸的調(diào)整。當(dāng)目標(biāo)面上的所有節(jié)點(diǎn)，有給定的零位移值時(shí)，使用PMAX和PMIN的初始調(diào)節(jié)將不會(huì)被執(zhí)行。圖5-14接觸面調(diào)整(PMIN，PMAX)注意--ANSYS程序獨(dú)立地處理目標(biāo)面上節(jié)點(diǎn)的自由度。例如：如果用戶指定自由度UX值為“0”，那么沿著X方向就沒有初始調(diào)整。然而，在Y和Z方向仍然會(huì)激活PMAX和PMIN選項(xiàng)。初始狀態(tài)調(diào)整是一個(gè)迭代過程，程序最多進(jìn)行20次迭代。如果目標(biāo)面不能進(jìn)入可接受的穿透范圍(即PMIN，PMAX范圍)，程序?qū)⒃谠紟缀螌?shí)體上操作。這時(shí)程序會(huì)給出一個(gè)警告信息，用戶可能需要調(diào)整用戶的初始幾何模型。圖5-15給出了一個(gè)初始接觸調(diào)整迭代失敗的例子。目標(biāo)面的UY被約束。因此，初始接觸唯一容許的調(diào)整是在X方向，然而，在這個(gè)問題中，剛性目標(biāo)面在X方向的任何運(yùn)動(dòng)都不會(huì)引起初始接觸。對(duì)于柔體-柔體接觸，這種方法不僅移動(dòng)整個(gè)目標(biāo)面，還同時(shí)移動(dòng)與目標(biāo)面相連的整個(gè)柔體。請(qǐng)確保沒有其他接觸面或目標(biāo)面與柔體相連。圖5-15一個(gè)初始調(diào)整失敗的例子4、設(shè)置KEYOPT(9)=1來調(diào)整初始穿透或間隙，見圖5-16。圖5-16忽略初始穿透，KEYOPT(9)=1真正的初始穿透包括兩部分：

幾何模型產(chǎn)生的穿透或間隙；

用戶定義的接觸面偏移(CNOF)產(chǎn)生的穿透或間隙；KEYOPT(9)提供下列功能：

包括由幾何和接觸面偏移產(chǎn)生的初始穿透，設(shè)置KEYOPT(9)=0。這是缺省。

忽略上面兩者引起的初始穿透，設(shè)置KEYOPT(9)=1。在KEYOPT(12)=4或5時(shí)，這一KEYOPT(9)=1，也將忽略間隙彈簧的初始力，這樣，建立了一個(gè)初始的“理想的”接觸面--在接觸截面上沒有初始力的作用。

為了包括定義的接觸面偏移(CNOF)，但忽略由于幾何模型引起的初始穿透，設(shè)置KEYOPT(9)=3。在KEYOPT(12)=4或5時(shí)，這一KEYOPT(9)=3，也將忽略打開間隙彈簧的初始力，這樣，建立了一個(gè)初始的“理想的”接觸面--在接觸截面上沒有初始力的作用。在某些情況下，例如過盈裝配問題，期望有過度的穿透。如在第一個(gè)載荷步施加階躍初始穿透，可能造成收斂困難。為了緩解收斂性困難，在第一個(gè)載荷步中設(shè)置漸變的初始穿透來克服。見圖5-17。下面的KEYOPT(9)設(shè)置用來提供漸變功能：

設(shè)置KEYOPT(9)=2，來漸變施加初始穿透(CNOF+由于幾何模型造成的偏移)。

設(shè)置KEYOPT(9)=4，來漸變施加接觸面穿透，但忽略由于幾何模型造成的穿透。對(duì)于上面兩個(gè)KEYOPT(9)設(shè)置，用戶還應(yīng)該設(shè)置KBC,0，并在第一個(gè)載荷步中不要給定任何其它外載荷。還要確保球形（Pinball）區(qū)域足夠大以捕捉到初始過盈。用戶可以聯(lián)合應(yīng)用上面的技術(shù)。例如，用戶可能希望設(shè)置十分精確的初始滲透或間隙，但有限元節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)可能無法提供足夠的精度。這時(shí)，可以：

應(yīng)用ICONT來移動(dòng)初始張開的接觸點(diǎn)剛好碰到目標(biāo)面。

應(yīng)用CNOF來指定穿透（正值）或間隙(負(fù)值)。

應(yīng)用KEYOPT(9)=3來在第一個(gè)子步求解初始穿透，或應(yīng)用KEYOPT(9)=4來逐漸求解初始穿透。圖5-17漸變初始過盈在開始分析時(shí)，程序會(huì)給出每個(gè)目標(biāo)面的初始接觸狀態(tài)的輸出信息(輸出窗口或輸出文件中)，這個(gè)信息有助于決定每個(gè)目標(biāo)面的最大穿透或最小間隙。對(duì)于給定的目標(biāo)面，如果沒有發(fā)現(xiàn)接觸，可能是目標(biāo)面離接觸面太遠(yuǎn)(超出了球形區(qū)域)，或者是接觸/目標(biāo)單元已經(jīng)被殺死。5.4.9.8決定接觸狀態(tài)和球形區(qū)域。接觸單元相對(duì)于其目標(biāo)面的運(yùn)動(dòng)和位置，決定了接觸單元的狀態(tài)；程序檢測(cè)每個(gè)接觸單元，并給出一種狀態(tài)：

STAT=0未閉合的遠(yuǎn)場(chǎng)接觸

STAT=1未閉合的近場(chǎng)接觸

STAT=2滑動(dòng)接觸

STAT=3粘合接觸當(dāng)目標(biāo)面進(jìn)入球形區(qū)域后，接觸單元就被當(dāng)作未閉合的近場(chǎng)接觸，球形區(qū)域是以接觸單元的積分點(diǎn)為中心的。使用實(shí)常數(shù)PINB來為球形區(qū)域指定一個(gè)比例因子(正值)，或其絕對(duì)值(負(fù)值)。缺省時(shí)，程序?qū)⑶蛐螀^(qū)域定義為一個(gè)以“4*下層單元厚度(對(duì)于剛體-柔體接觸)”或“2*下層單元厚度(對(duì)于柔體-柔體接觸)”為半徑的圓(對(duì)2-D問題)或球(對(duì)3-D問題)。檢查接觸的計(jì)算時(shí)間依賴于球形區(qū)域的大小，遠(yuǎn)場(chǎng)接觸單元計(jì)算簡(jiǎn)單，計(jì)算時(shí)間較少。近場(chǎng)接觸計(jì)算(對(duì)于接近接觸或?qū)嶋H接觸的接觸單元)較慢并且較復(fù)雜。當(dāng)單元已經(jīng)接觸時(shí)，計(jì)算最為復(fù)雜。如果剛性面有好幾個(gè)凸形區(qū)域，為了克服偽接觸定義，設(shè)置一個(gè)合適的球形區(qū)域是有用的。而對(duì)大多數(shù)問題，缺省值是合適的。5.4.9.9在自接觸問題中避免偽接觸在一些對(duì)稱接觸問題(包含自接觸)中，ANSYS可能錯(cuò)誤地假設(shè)在十分接近的幾何位置上的接觸面和目標(biāo)面之間的接觸。在自接觸問題的角點(diǎn)會(huì)發(fā)生這一問題。它可能是由單元的初始幾何位置引起的，也可能在分析時(shí)通過變形而引起的。在二個(gè)面位于球形區(qū)域內(nèi)，而且它們之間夾角小于90度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生這一問題。在這種情況下，ANSYS程序認(rèn)為發(fā)生了十分大的穿透。圖5-18說明了這種情況。圖5-18檢測(cè)偽接觸用戶可以通過單元CONTA171－CONTA174的KEOPT(8)=1，來防止ANSYS程序考慮這一問題。當(dāng)應(yīng)用這個(gè)KEYOPT時(shí)，ANSYS將忽略在如下情況下產(chǎn)生的“過度穿透”接觸：

初始檢測(cè)到的穿透大于接觸容差(FTOLN)的20%。見圖5-18a。

接觸狀態(tài)由圖5-18a所示的遠(yuǎn)離接觸突然變化到圖5-18b所示的過度穿透。如果KEYOPT(8)激活，ANSYS各個(gè)荷步中第一次檢測(cè)到偽接觸時(shí)會(huì)發(fā)出一個(gè)警告。如ANSYS在第1荷載步中發(fā)現(xiàn)這種接觸，用戶可看到如下的信息：“Contactelementxhastoomuchpenetrationrelatedtotargetelementy.Weassumeit(maybemoreelements)isspuriouscontact.”如果ANSYS檢測(cè)到歸類為偽接觸的突變，用戶看到如下信息：“Contactelementxstatuschangedabruptlywithtargetelementy.Weassumeit(maybemoreelements)isspuriouscontact.”ANSYS在一個(gè)荷載步中僅發(fā)出一次這樣的信息。在該荷載步中如果還存在其他的偽接觸，ANSYS不再提醒。注意--在應(yīng)用KEYOPT(8)=1之前，請(qǐng)認(rèn)真檢查模型。ANSYS將忽略符合了過度穿透準(zhǔn)則的真正接觸。這一技術(shù)應(yīng)當(dāng)僅用于在改變球形區(qū)域PINB不能阻止偽接觸的情況。5.4.9.10修正法向和切向接觸剛度在分析過程中，可以修正法向和切向接觸剛度?？梢宰詣?dòng)修正(由于改變下伏單元?jiǎng)偠鹊拇髴?yīng)變效應(yīng)產(chǎn)生)，也可以顯式地修正(由用戶重新指定FKN或FKT值)。KEYOPT(10)控制法向和切向接觸剛度如何修正：

KEYOPT(10)=0，禁止那些已經(jīng)處于“閉合”狀態(tài)的單元的接觸剛度修正。對(duì)于從“張開”變化到“閉合”狀態(tài)的單元，將在每一個(gè)子步上修正接觸剛度。

KEYOPT(10)=1，允許已處于“閉合”狀態(tài)的單元的接觸剛度，在荷載步之間或在重啟動(dòng)期間改變。對(duì)于從“張開”變化到“閉合”狀態(tài)的單元，將在每一個(gè)子步上修正接觸剛度。

KEYOPT(10)=2與KEYOPT(10)=1相同，只是對(duì)所有單元(不論其狀態(tài))將在每一個(gè)子步上，由程序決定自動(dòng)修正。5.4.9.11選擇表面作用模式面-面接觸單元支持法向單向接觸模式及其他力學(xué)表面作用模式。通過設(shè)置KEYOPT(12)來選擇下面的某種作用模式：

KEYOPT(12)=0，法向單向接觸，即在接觸分開時(shí)，法向壓力等于0。

KEYOPT(12)=1，理想粗糙接觸，用來模擬無滑動(dòng)的，表面完全粗糙的摩擦接觸問題，這種設(shè)置對(duì)應(yīng)于摩擦系數(shù)無限大，因此用戶定義的摩擦系數(shù)(MU)被忽略。

KEYOPT(12)=2，“不分離”接觸，接觸面和目標(biāo)面一旦接觸，在其后的分析中就連在一起(雖然允許有相對(duì)滑動(dòng))。

KEYOPT(12)=3，綁定接觸模式，目標(biāo)面和接觸面一旦接觸，隨后就在所有方向上綁定。

KEYOPT(12)=4，不分離接觸，其中的接觸積分點(diǎn)，或初始在球形區(qū)域內(nèi)，或一旦接觸，就總是與目標(biāo)面沿接觸面的法向連在一起，但允許滑動(dòng)。調(diào)整FKOP(見下)，可用“軟彈簧”把這些區(qū)域聯(lián)系在一起。

KEYOPT(12)=5，綁定接觸模式，其中接觸積分點(diǎn)，或者初始在球形區(qū)域內(nèi)，或者一旦接觸，就總是與目標(biāo)面沿接觸面的法向和切向綁定在一起。

KEYOPT(12)=6，綁定接觸模式，其中初始接觸的接觸積分點(diǎn)保持與目標(biāo)面接觸，而初始處于打開狀態(tài)的接觸積分點(diǎn)，在整個(gè)分析期間保持打開狀態(tài)。這個(gè)選項(xiàng)與在初始接觸的區(qū)域應(yīng)用CEINTF類似。對(duì)于模擬不分離或綁定接觸，用戶可能需要設(shè)置FKOP實(shí)常數(shù)。這在接觸張開時(shí)，提供一個(gè)剛度系數(shù)。如果FKOP為正值，則真正的接觸張開剛度等于FKOP乘以接觸閉合時(shí)施加的剛度。如果FKOP為負(fù)值，該值作為接觸張開剛度的絕對(duì)值。缺省的FKOP值為1。不分離或綁定接觸，在接觸發(fā)生張開時(shí)，產(chǎn)生"回拉"力，這個(gè)力可能不足以阻止分離。為了減小分離，定義一個(gè)較大的FKOP值。在有些時(shí)候，希望接觸面分離，但需要在接觸面之間建立聯(lián)系來阻止剛體運(yùn)動(dòng)，在這種情況下，可以指定較小的FKOP值，以使接觸面之間保持聯(lián)系(這是"軟彈簧"效應(yīng))。5.4.9.12用超單元建立接觸模型面一面的接觸單元能模擬剛體(或一個(gè)線彈性體)和另一個(gè)有小位移的線彈性體的接觸。這些線彈性體可用超單元來建模，這大大降低了進(jìn)行接觸迭代的自由度數(shù)。記住任何接觸或目標(biāo)節(jié)點(diǎn)都必須是超單元的主自由度。由于超單元僅僅由一組保留的節(jié)點(diǎn)自由度組成，它沒有用來定義接觸面和目標(biāo)面的幾何形狀。因此，必須在形成超單元之前在原始單元表面上定義接觸面和目標(biāo)面。來自超單元的信息，包括節(jié)點(diǎn)連結(jié)和組合剛度，但是沒有材料特性和應(yīng)力狀態(tài)(軸對(duì)稱、平面應(yīng)力或平面應(yīng)變)。一個(gè)限制是接觸單元的材料特性設(shè)置必須與形成超單元之前的原始單元的材料特性相同。使用KEYOPT(3)來提供2D接觸分析的信息。CONTA171、CONTA172單元的選項(xiàng)如下：

不使用超單元(KETOPT(3)=0)。

軸對(duì)稱(KEYOPT(3)=1)。

平面應(yīng)變或單位厚度的平面應(yīng)力(KEYOPT(3)=2)。

需要厚度輸入的平面應(yīng)力(KEYOPT(3)=3)。對(duì)這種情況，使用實(shí)常數(shù)R2來指定厚度。對(duì)于3D接觸分析，CONTA173，CONTA174單元的KEYOPT(3)選項(xiàng)忽略。ANSYS將自動(dòng)檢查下伏單元是否為超單元。5.4.9.13考慮厚度影響(僅考慮節(jié)點(diǎn)在梁、殼單元的中面時(shí)考慮厚度影響)程序能夠用KEYOPT(11)來考慮殼(2D和3D)、梁(2D)的厚度。對(duì)于剛體-柔體接觸，ANSYS將自動(dòng)移動(dòng)接觸面到殼/梁的底面或頂面。對(duì)于柔體-柔體接觸，ANSYS將自動(dòng)移動(dòng)與殼/梁?jiǎn)卧噙B的接觸面和目標(biāo)面。缺省時(shí)，程序不考慮單元厚度，用中面來表示梁和殼，而穿透距離從中面計(jì)算。當(dāng)設(shè)置KFTOPI(11)=1時(shí)，則考慮梁或殼的厚度。從指定的底面或頂面來計(jì)算穿透距離。注意--僅在使用節(jié)點(diǎn)位于中面的殼或梁?jiǎn)卧獣r(shí)（例如，KEYOPT(11)=0的SHELL91單元），用KEYOPT(11)=1來考慮厚度影響。建模時(shí)如要考慮厚度，記住偏移可能來自接觸面或目標(biāo)面或兩者。在和KEYOPT(11)=1一起指定接觸偏移(CNOF)時(shí)，CNOF從殼/梁的頂面和底面計(jì)算，而不是中面。當(dāng)和SHELL181一起使用時(shí)，還考慮變形過程中的厚度變化。5.4.9.14使用時(shí)間步長(zhǎng)控制時(shí)間步長(zhǎng)控制是一個(gè)自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)特征，這個(gè)特征預(yù)測(cè)什么時(shí)間接觸單元的狀態(tài)將發(fā)生變化，或者二分當(dāng)前時(shí)間步。使用KEYOPT(7)來選擇下列四種行為之一來控制時(shí)間步長(zhǎng)。KEYOPT(7)=0時(shí)不提供控制(缺省)，KEYOPT(7)=3提供最多的控制：

KEYOPT(7)=0，無控制。時(shí)間步大小不受預(yù)測(cè)影響。當(dāng)自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)激活，且允許一個(gè)很小的時(shí)間步長(zhǎng)時(shí)，這個(gè)設(shè)置對(duì)大多數(shù)情況是合適的。

KETOPT(7)=1，如果一次迭代期間產(chǎn)生太大的穿透，或者接觸狀態(tài)急劇變化，則進(jìn)行時(shí)間步長(zhǎng)二分。

KEYOPT(7)=2，對(duì)下一個(gè)子步預(yù)測(cè)一個(gè)合理的時(shí)間增量。

KETOPT(7)=3，對(duì)下一個(gè)子步，預(yù)測(cè)一個(gè)最小的時(shí)間增量。5.4.9.15使用死活單元選項(xiàng)面─面接觸的接觸單元和目標(biāo)單元允許激活或殺死，而且也跟隨其下伏單元的死活狀態(tài)。能夠在分析的某一階段中殺死這個(gè)單元，而在以后的階段再重新激活它。這個(gè)特征對(duì)于模擬復(fù)雜的金屬成形過程是有用的，在此過程的不同分析階段，有多個(gè)剛性目標(biāo)面需要和接觸面相互作用?；貜椖M常常需要在成形過程的后期移走剛性工具。這一選項(xiàng)不能用于“不分離”或綁定接觸。5.4.10控制剛性目標(biāo)面的運(yùn)動(dòng)(剛體-柔體接觸)剛性目標(biāo)面是在其原始構(gòu)形上定義的。而整個(gè)面的運(yùn)動(dòng)，通過控制節(jié)點(diǎn)上的給定位移來定義(如果沒有定義控制節(jié)點(diǎn)，則通過目標(biāo)面上的不同節(jié)點(diǎn)來定義)。為控制整個(gè)目標(biāo)面的邊界條件(和運(yùn)動(dòng))，在下面任何情況下，必須使用控制節(jié)點(diǎn):

目標(biāo)面上作用著給定的外力。

目標(biāo)面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

目標(biāo)面和其它單元相連(例如結(jié)構(gòu)質(zhì)量單元MASS21等)。

目標(biāo)面的運(yùn)動(dòng)有平衡條件調(diào)節(jié)?？刂乒?jié)點(diǎn)的自由度代表著整個(gè)剛性面的運(yùn)動(dòng)，包括2D中的2個(gè)平移和1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，或3D中的3個(gè)平移和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。用戶可以在控制節(jié)點(diǎn)上施加邊界條件(位移、初速度)、集中載荷、轉(zhuǎn)動(dòng)等等。為了考慮剛體的質(zhì)量，可在控制節(jié)點(diǎn)上定義一個(gè)質(zhì)量單元。當(dāng)使用控制節(jié)點(diǎn)時(shí)，記住對(duì)目標(biāo)面有如下一些限制：

每個(gè)目標(biāo)面只能有一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)。

ANSYS忽略除了控制外的所有節(jié)點(diǎn)上的邊界條件。

只有控制節(jié)點(diǎn)能與其它單元相連。

當(dāng)定義了控制節(jié)點(diǎn)后，不能使用約束方程(CE)或節(jié)點(diǎn)耦合(CP)來控制目標(biāo)面的自由度。如果要在剛性面上施加任意載荷或者約束，用戶必須定義控制節(jié)點(diǎn)，并在控制節(jié)點(diǎn)上加載。如果沒有使用控制節(jié)點(diǎn)，則只能有剛體運(yùn)動(dòng)。注意—控制節(jié)點(diǎn)可以是目標(biāo)單元上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，或者是任意位置的節(jié)點(diǎn)，但不應(yīng)該是接觸單元上的節(jié)點(diǎn)。只有在施加了轉(zhuǎn)角或力矩時(shí)，控制節(jié)點(diǎn)的位置才重要。對(duì)于每一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)，ANSYS將自動(dòng)定義一個(gè)內(nèi)節(jié)點(diǎn)及一個(gè)內(nèi)部約束方程。通過內(nèi)部約束方程，控制節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度與內(nèi)節(jié)點(diǎn)的平移自由度聯(lián)系了起來。缺省時(shí)，目標(biāo)單元的KEYOPT(2)=0，ANSYS對(duì)每個(gè)目標(biāo)面檢查邊界條件。如果下面的條件都滿足，那么程序?qū)⒛繕?biāo)面作固定處理：

在目標(biāo)面節(jié)點(diǎn)上沒有明確定義邊界條件或給定力。

目標(biāo)面上的節(jié)點(diǎn)沒有和其它單元相連。

沒有在目標(biāo)面上的節(jié)點(diǎn)上使用約束方程或節(jié)點(diǎn)耦合。在每個(gè)載荷步的末尾，程序?qū)?huì)釋放內(nèi)部設(shè)置的約束條件。在結(jié)果文件(Jobname.RST)和數(shù)據(jù)庫(kù)(Jobname.DB)中保存的約束條件可能會(huì)由于這些改變而被修改。用戶應(yīng)當(dāng)在重啟動(dòng)一個(gè)分析或用交互模式重新求解之前，仔細(xì)檢查當(dāng)前的約束條件是否合乎要求。如果需要，用戶可以通過在目標(biāo)單元定義中設(shè)置KEYOPT(2)=1，來控制目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的約束條件。詳解了ANSYSAPDL軸承接觸分析命令并給出了實(shí)例本文詳解了ANSYSAPDL軸承接觸分析命令并給出了實(shí)例。finish/clear/filename,ex5-3!設(shè)定工作名/title,thecontactanalysisofBearing!設(shè)定工作標(biāo)題!************************************!進(jìn)入前處理模塊!************************************/prep7*set,roll_r,5.7!定義變量參數(shù)*set,inside_r1,15*set,inside_r2,18.5*set,outside_r1,29.8*set,outside_r2,33.3*set,deep,8*set,axes_r3,15.5*set,fillet_r4,1*set,axes_deep,20*set,fillet_r5,1!定義單元類型和屬性et,1,solid45!定義單元類型solid45MP,EX,1,2.06e5!定義彈性模量MP,PRXY,1,0.3!定義泊松比MP,MU,1,0.3!定義摩擦系數(shù)!建立模型sph4,,-inside_r2-roll_r,roll_r+0.9!生成軸承滾珠cyl4,,,inside_r1,-120,inside_r2,-60,deep!生成+z向的軸承內(nèi)圈cyl4,,,outside_r1,-120,outside_r2,-60,deep!生成+z向的軸承外圈cyl4,,,inside_r1,-120,inside_r2,-60,-deep!生成-z向的軸承內(nèi)圈cyl4,,,outside_r1,-120,outside_r2,-60,-deep!生成-z向的軸承外圈wpoff,0,0,-deep!偏移工作平面cyl4,,,0,-120,axes_r3,-60,-axes_deep!生成裝配軸lfillt,57,59,fillet_r4,,!生成倒角線al,57,62,59,54,61!由線生成面vrotat,32,,,,,,42,37,60,1,!旋轉(zhuǎn)面生成體vdele,6,,,1!刪除編號(hào)為6的體!lfillt,31,39,fillet_r5,,!生成倒角線al,34,39,53,31,37!由線生成面vdrag,27,,,,,,35!拖拉面生成體vdele,4,,,1!刪除編號(hào)為4的體!vgen,,7,,,,,0.27,,,1!平移編號(hào)為7的體!wpoff,0,0,deep!偏移工作平面csys,1!激活柱坐標(biāo)系asel,s,loc,x,inside_r2!選擇x=inside_r2的面asel,a,loc,x,outside_r1!選擇x=ouside_r1的面vsba,1,all!體被面分割vdele,4,,,1!刪除編號(hào)為4的體vdele,8,,,1!刪除編號(hào)為8的體allsel,all!選擇全部圖元vsel,u,volu,,7!不選編號(hào)為7的體vglue,all!粘接全部的體!以下通過一些布爾操作以方便網(wǎng)格劃分wpoff,0,-inside_r2-roll_r,0!偏移工作平面vsbw,1!用工作平面分割體1wpro,,-90,!旋轉(zhuǎn)工作平面vsbw,2!用工作平面分割體2vsbw,3!用工作平面分割體3wpro,,,-90!旋轉(zhuǎn)工作平面vsbw,1!用工作平面分割體1vsbw,2!用工作平面分割體2vsbw,5!用工作平面分割體5vsbw,6!用工作平面分割體6!voffst,2,-4!沿面的法向平移面2生成體voffst,9,-4!沿面的法向平移面9生成體voffst,23,-4!沿面的法向平移面23生成體voffst,53,-4!沿面的法向平移面53生成體!voffst,3,4!沿面的法向平移面3生成體voffst,25,4!沿面的法向平移面25生成體voffst,38,4!沿面的法向平移面38生成體voffst,58,4!沿面的法向平移面58生成體!vovlap,all!對(duì)體進(jìn)行搭接操作vdele,25,,,1!刪除編號(hào)為25的體及其所屬的低階圖元vdele,32,,,1!刪除編號(hào)為32的體及其所屬的低階圖元vdele,33,,,1!刪除編號(hào)為33的體及其所屬的低階圖元vdele,34,,,1!刪除編號(hào)為34的體及其所屬的低階圖元!vdele,31,,,1!刪除編號(hào)為31的體及其所屬的低階圖元vdele,35,,,1!刪除編號(hào)為35的體及其所屬的低階圖元vdele,36,,,1!刪除編號(hào)為36的體及其所屬的低階圖元vdele,37,,,1!刪除編號(hào)為37的體及其所屬的低階圖元vglue,all!對(duì)體進(jìn)行粘接操作!劃分網(wǎng)格esize,2!設(shè)定網(wǎng)格單元尺寸mshape,0,3d!設(shè)定網(wǎng)格形狀為六面體單元mshkey,1!設(shè)定為映射網(wǎng)格劃分方式vsel,s,volu,,1,3,2!選擇編號(hào)為1、3的體vsel,a,volu,,4,5!同時(shí)選擇編號(hào)為4,5的體vsel,a,volu,,9!同時(shí)選擇編號(hào)為9的體vsel,a,volu,,12,14!同時(shí)選擇編號(hào)為12、13、14的體cm,sphere,volu!生成體的組件spherevmesh,all!對(duì)體進(jìn)行網(wǎng)格劃分!esize,1!設(shè)定網(wǎng)格單元尺寸!vsel,inve,volu!對(duì)當(dāng)前體選擇集進(jìn)行反選vsel,s,volu,,6vsel,a,volu,,22,23vsel,a,volu,,26,30vsel,a,volu,,38,40vsweep,all!對(duì)體sweep網(wǎng)格劃分esize,1.5!設(shè)定網(wǎng)格單元尺寸allsel,allvsweep,8,50,49!設(shè)定源面和目標(biāo)面并進(jìn)行sweep網(wǎng)格劃分vsweep,7,32,37!設(shè)定源面和目標(biāo)面并進(jìn)行sweep網(wǎng)格劃分!!生成耦合設(shè)置cmsel,s,sphere,volu!選擇名稱為sphere的組件vgen,2,all,,,,,,,0!復(fù)制該組件cmsel,s,sphere,volu!選擇名稱為sphere的組件vclear,all!清除該組件包含圖元的網(wǎng)格vdele,all,,,1!刪除該組件包含的圖元!csys,1!激活柱坐標(biāo)系asel,s,loc,x,inside_r2!選擇x=inside_r2的面asel,a,loc,x,outside_r1!同時(shí)選中x=outside_r1的面asel,u,loc,y,-90!從當(dāng)前選擇集中不選y=-90的面nsla,s,1!選擇面所屬的節(jié)點(diǎn)nrotat,all!旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系與當(dāng)前激活坐標(biāo)系平齊cpintf,ux!在重合節(jié)點(diǎn)生成自由度ux的耦合設(shè)置cpintf,uy!在重合節(jié)點(diǎn)生成自由度uy的耦合設(shè)置cpintf,uz!在重合節(jié)點(diǎn)生成自由度uz的耦合設(shè)置!!設(shè)定接觸參數(shù)/PREP7ALLSEL,ALL!選擇全部圖元/COM,CONTACTPAIRCREATION-START!接觸對(duì)設(shè)置開始/GSAV,cwz,gsav,,temp!將當(dāng)前的圖形設(shè)置保存在cwz.gsav文件中!MP,MU,1,0.3!定義摩擦系數(shù)MAT,1!激活材料屬性1R,3!定義實(shí)常數(shù)3REAL,3!激活實(shí)常數(shù)3ET,2,170!定義單元類型2ET,3,174!定義單元類型3KEYOPT,3,9,0!設(shè)定單元類型3的關(guān)鍵項(xiàng)9KEYOPT,3,10,1!設(shè)定單元類型3的關(guān)鍵向10R,3,,,0.1,!設(shè)定法向接觸剛度為0.1!生成目標(biāo)面ASEL,S,,,30!選擇編號(hào)為30的面ASEL,A,,,90!同時(shí)選中編號(hào)為90的面ASEL,A,,,98!同時(shí)選中編號(hào)為98的面ASEL,A,,,104!同時(shí)選中編號(hào)為104的面ASEL,A,,,113!同時(shí)選中編號(hào)為113的面ASEL,A,,,138!同時(shí)選中編號(hào)為138的面ASEL,A,,,143!同時(shí)選中編號(hào)為143的面CM,AREA_TARGET,AREA!生成目標(biāo)面組件targetTYPE,2!激活單元類型2NSLA,S,1!選擇面所屬的節(jié)點(diǎn)ESLN,S,0!選擇節(jié)點(diǎn)依附的單元ESURF!在當(dāng)前選擇的單元上覆蓋生成單元ESEL,ALL!選擇所有的單元!生成接觸面ASEL,S,,,35!選擇編號(hào)為35的面ASEL,A,,,36!同時(shí)選中編號(hào)為36的面CM,AREA_CONTACT,AREA!生成接觸面組件contactTYPE,3!激活單元類型3NSLA,S,1!選擇面所屬的節(jié)點(diǎn)ESLN,S,0!選擇節(jié)點(diǎn)依附的單元ESURF!在當(dāng)前選擇的單元上覆蓋生成單元ALLSEL!選擇全部圖元ESEL,ALL!選擇全部單元ESEL,S,TYPE,,2!選擇單元類型為2的單元ESEL,A,TYPE,,3!同時(shí)選中單元類型為3的單元ESEL,R,REAL,,3!在當(dāng)前選擇集中選出實(shí)常數(shù)為3的單元/PSYMB,ESYS,1!打開單元坐標(biāo)系顯示/PNUM,TYPE,1!打開單元類型編號(hào)/NUM,1!打開顏色顯示EPLOT!圖形顯示單元ALLSEL,ALL!選擇全部圖元/GRES,cwz,gsav!從cwz.gsav文件中恢復(fù)圖形設(shè)置/COM,CONTACTPAIRCREATION-END!接觸對(duì)結(jié)束!**********************************!進(jìn)入求解模塊!**********************************/solu!進(jìn)入求解模塊csys,1!激活柱坐標(biāo)系nsel,s,loc,x,outside_r2!選擇x=outside_r2的節(jié)點(diǎn)d,all,all!在節(jié)點(diǎn)上施加全部自由度約束asel,s,loc,y,-60!選擇y=-60的面asel,a,loc,y,-120!同時(shí)選中y=-120的面da,all,symm!施加對(duì)稱邊界條件!施加裝配軸的移動(dòng)位移da,33,uz,2*deep!在編號(hào)為33的面上施加位移約束!非線性求解設(shè)置lnsrch,on!打開線性搜索pred,on!打開預(yù)測(cè)矯正autot,on!打開自動(dòng)時(shí)間步nsubst,40,100,10!設(shè)定子步數(shù)outres,all,all!輸出所有子步上的全部數(shù)據(jù)allsel,all!選擇所有圖元solve!開始求解!**********************************!進(jìn)入后處理模塊!**********************************/POST1!進(jìn)入通用后處理器PLDISP,2!圖形顯示結(jié)構(gòu)變形圖/DSCALE,1,1.0!設(shè)定顯示比例為1.0/EXPAND,6,POLAR,FULL,0,60,0,,!將結(jié)果擴(kuò)展到360度/REPLOT!重繪當(dāng)前圖形PLNSOL,S,Z!圖形顯示z方向的應(yīng)力PLNSOL,S,EQV!圖形顯示平均等效應(yīng)力PLNSOL,CONT,PRES,0,1.0!接觸應(yīng)力等值線圖PLNSOL,CONT,STAT,0,1.0!接觸狀態(tài)等值線圖PLDI,2,ANMODE,10,0.5,,0!變形前后動(dòng)畫效果FINISH!后處理模塊結(jié)束/EXIT,ALL!退出并保存全部數(shù)據(jù)命令流操作：(1)建立幾何模型/filename,bolt/title,bolt_pullinganalysis/PREP7Block,-2,2,-2,2,2.5,3.5/view,1,1,1,1/ang,1/rep,fastCylind,0.49,,2.5,3.5,0,360Vsbv,1,2Cylind,0.5,,