ansys ls-dyna接触方式

在 ‌ANSYS LS-DYNA‌ 中，接触方式是模拟多体相互作用（如碰撞、冲击、成形等）的核心环节。根据权威公开资料，LS-DYNA 提供了 ‌40 多种接触类型‌，按算法和应用场景可归纳为以下几类：

‌一、按接触算法分类‌

‌单面接触（Single Surface Contact）‌

程序自动搜索所有外表面之间的接触，‌无需指定主从面‌。

适用于自接触、大变形或接触区域未知的问题（如气囊展开、细长结构破碎）。

常用关键字：*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE、*CONTACT_AUTOMATIC_GENERAL ‌‌

‌节点-面接触（Node to Surface）‌

‌从节点‌（通常位于细网格、软材料）向‌主面‌（通常位于粗网格、刚体或硬材料）投影检测穿透。

计算效率高，但需合理定义主从关系；若主从颠倒可能导致接触失效。

常用关键字：*CONTACT_NODES_TO_SURFACE、*CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE ‌‌

‌面-面接触（Surface to Surface）‌

‌对称接触‌，主从面可互换，既检查从面→主面，也检查主面→从面。

精度高，适用于大接触面积、高滑动场景（如金属冲压、结构碰撞）。

计算成本约为单向接触的2倍。

常用关键字：*CONTACT_SURFACE_TO_SURFACE、*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE ‌‌

‌二、按功能与应用场景分类‌

‌绑定接触（Tied / Bonded Contact）‌

完全固定连接，无相对滑动或分离，用于焊接、粘接等 ‌‌


‌侵蚀接触（Eroding Contact）‌

单元失效删除后仍能维持接触，适用于材料损伤、破碎模拟 ‌‌

‌成型接触（Forming Contact）‌

专用于钣金冲压，工件为从面，模具为（非贯通）主面，自动处理接触跟踪 ‌‌

‌边-边接触（Beam-to-Beam / Shell Edge Contact）‌

检查梁单元全长或壳边缘与其它结构的接触，推荐使用 *CONTACT_AUTOMATIC_GENERAL ‌‌

‌刚体接触（Rigid Body Contact）‌

变形体与刚体间交互，需用自动或侵蚀类接触 ‌‌

‌安全气囊接触（Airbag Contact）‌

专用类型如 *CONTACT_AIRBAG_SINGLE_SURFACE，支持多段节点交互，需设置 SOFT=2 提高精度 ‌‌

‌三、推荐使用原则‌

‌优先使用自动接触‌（如 *CONTACT_AUTOMATIC_GENERAL），因其：

自动处理壳/梁厚度偏移；

支持边-边、自接触；

对网格质量要求低，适应性强 ‌‌

‌主从面选择原则‌：

‌主面‌：刚度大、网格粗、平面/凹面、不易变形；

‌从面‌：刚度小、网格细、凸面、易变形 ‌‌

‌避免冗余接触‌：同一区域定义多个接触类型可能导致数值不稳定 ‌‌

‌初始穿透处理‌：设置 IGNORE=1 忽略初始穿透，或通过 SHLTHK=1/2 启用壳厚偏移 ‌‌

‌四、关键控制参数（建议配置）‌

参数 作用 推荐值

SOFT 控制罚刚度算法 0（默认，刚性）或 1（软接触，提高稳定性）‌‌

SHLTHK 是否考虑壳厚偏移 1（变形体）、2（刚体+变形体）‌‌

FS / FD 静/动摩擦系数 根据材料设定，金属间常设为 0.1–0.3 ‌‌

PENMAX 最大允许穿透 默认 0.4（自动接触）或 200（GENERAL）‌‌

更详细设置可参考官方文档：LS-DYNA Contact Theory 或结合 ANSYS Workbench 中的接触向导操作。

如需具体案例（如汽车碰撞、金属成形）的接触设置示例，可进一步说明应用场景。

武汉格发信息技术有限公司 | 许可分析,许可优化,许可管理,许可授权,软件授权

联系我们

，获取更多内容