机械组件初始情况下可能不会接触，会导致刚体位移，无法在静态分析中解决。使用接触稳定阻尼解决这一问题。分析问题
情况一
模拟物体接触时，力传递在相互接触时发生。如果存在初始间隙，则初始接触刚度为0，这样会导致刚体位移的发生，从而产生计算不收敛问题。运动方程F=K*U可得到位移U=F/K，刚度K为0，位移U会无穷大，称之为刚体位移。有时两部分看起来是接触的，但是仍然存在一个小小的数字误差。例如有一些一个圆柱和平面(或其他两个带有曲率的面进行接触)，当我们对几何体划分网格后，两组件边将被网格近似替代。虽然初始时，两组件是完全接触的，但网格化后仍会存在一定的数值间隙。
解决方法
以下将分类讨论，并提出各种情况的解决方法。
第一种是移动几何体，消除接触误差。
但是在大型装配体中，由于装配结构复杂，移动几何体可能会导致装配尺寸改变等其他问题；或者工作量巨大。同时，由于网格划分导致的数值误差，也无法通过移动几何体解决。第二种是几何体接触正确时，由于网格划分导致接触问题。可以使用“adjust to touch 调整为接触”选项。但是这个也可能会引起一些问题，例如，长期磨损导致的轴孔配合间隙变大问题。采用“调整为接触”选项将会使磨损间隙消失，不能正确表示出实际物理情况，我们采用第三种方法来解决。使用本方法可以解决第二种方法中提到的磨损间隙问题。采用接触稳定阻尼就是在接触单元和目标单元之间引入阻尼，通过与它们之间相对速度成正比的阻尼力抵抗相对运动。我们可将接触稳定阻尼理解为增加在接触面和目标面之间的粘性缓冲器。但是在为其指定值时需要注意，阻尼值太小，将无效；阻尼值太大，可能会导致收敛问题。过大阻尼值相当于给两几何体之间增加了非常粘稠的流体，会在两个表面之间传递过大的力，接触点会仍然处于打开状态。当两个几何体相互接触并且触点闭合时，相对速度逐渐变为0，施加的阻尼力也会逐渐减小。接触稳定阻尼只是一种人工用于实现收敛的数值技术，没有任何物理基础。在解算以后，要检查稳定能，并且确保它只是应变能的一小部分。
Mechinical中提供了另外一种稳定形式：非线性稳定。非线性稳定也能防止刚体移动，但它适用于具有全局不稳定性的模型，例如屈曲、塑性铰或其他。接触稳定阻尼是在几何体存在初始间隙导致的刚体位移时的接触局部使用。操作实例
1.绘制模型
注意轴、孔之间应留出间隙，以便于模拟存在磨损间隙的情况。2.约束定义
3.接触设置
孔与轴设置为无摩擦接触，行为设置为非对称，稳定阻尼因子设置为0.1。其他接触默认。4.接触工具设置
可以看到，孔、轴接触状态处于打开，间隙0.49947（几何体实际间隙0.5mm，因为网格划分导致有极少的差值？）。所以需要对该接触设置阻尼系数，以防止加载力以后发生刚体位移。5.稳态阻尼器能量、刚体能量比值
求解以后，首先查看接触的稳态阻尼能量与系统刚体能量，稳态阻尼能量远小于刚体能量，这是合适的。6.应力
可以看到初始应力为0，轴会发生移动，接触到孔后，应力逐渐增大。7.支反力
查看固定约束处的支反力，与载荷大小相等，方向相反。总结
涉及以下知识点：
（1）刚体位移可能是由于初始的接触打开状态导致，应确保没有初始间隙。
（2）多种方法可以防止非接触的刚体位移，移动几何体、调整到接触面、接触稳态阻尼。
（3）使用接触稳态阻尼时注意选择合适的阻尼系数，确保阻尼能量远小于整个系统的刚度能量。
需要进一步了解知识点：
（1）移动几何体、调整到接触面具体作用，实操。
（2）接触工具设置及内部各参数含义。
（3）接触中设置的对称、非对称等含义及有什么作用。
（4）接触中的接触面、目标面有什么区别。
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请
点击举报。
