ANSYS仿真小知识：接触问题的处理

有限元软件中的接触包括面与面接触、面与边接触、边与边接触、体与体的接触。ANSYS 提供了接触对的设置，也提供了对称接触的选项。

本文主要说明在接触对中选择目标区域和接触区域，两者的选择有以下5个原则：

① 如果一个材料表面比另一个材料表面硬，则硬面为目标面。（比较杨氏模量）

② 如果一个表面大于另一个表面，则大的表面为目标面。（比较面积）

③ 如果一个表面为高阶单元，另一个表面为低阶低阶，则低阶为目标面。

④ 如果一个凸面与一个平面或者凹面接触，则平面或者凹面为目标面。

⑤ 如果一个表面有粗糙的网格，另一个表面网格细密，则选择粗糙的网格面为目标面。

在接触对的类型方面， ANSYS 提供了6种接触类型分别如下：

① 绑定接触： ANSYS 中默认的接触设置，接触区域没有渗透，没有分离面或线之间没有相对滑动与分离。

② 不分离约束：和绑定类似，但是沿着接触面会发生无摩擦滑动。

③ 无摩擦接触：接触类型属于单边接触，如果出现分离则法相压力为零。在载荷施加过程中，接触面积可能会发生改变。

④ 粗糙：接触方式与无摩擦类似，但没有相对滑动。

⑤ 有摩擦接触：在发生滑动之前，两者的接触可以通过接触区域传递一定量的剪应力。是一种符合工程实际的非线性接触方式。

⑥ 强制摩擦滑动：每个接触点都有一个持续存在的切向力，且切向力与法向接触力成比例。