接觸問題及其解決方法

1、接觸問題及其解決方法綜述本技術(shù)手冊提供了在Marc和Mentat中使用接觸經(jīng)常遇到的問題的解決方法。MARC用直接約束法處理接觸問題，在整個過程中跟蹤運動接觸體的軌跡，當發(fā)生接觸時，使用邊界條件直接約束運動體兩者的運動約束轉(zhuǎn)化成了節(jié)點自由度的約束和節(jié)點力的約束。如果程序能夠預(yù)測出什么時候發(fā)生約束，這種方法非常準確。在Marc中通過CONTACT選項執(zhí)行這個程序。因為不需要預(yù)先知道那里發(fā)生接觸，所以在本程序中不用提前指定參考單元，可以模擬復雜的接觸。Marc中接觸的詳細用法見程序輸入手冊“接觸”一章。Marc中接觸的詳細求解過程見理論手冊（卷A）中的附錄。下面對接觸的用法分別做一下解釋：接觸分析

2、的設(shè)置在接觸分析中最常見的問題怎樣解決？下面的介紹可能對你有所幫助：a. 增加LOADCASE中的載荷步數(shù)。b. 確保在JOBS的INITIAL LOADS中包括固定邊界條件。c. 接觸分析允許兩個或多個接觸體之間發(fā)生任意大的相對變形。在一些分析中的變形不可避免地會超出幾何線性分析中小變形的設(shè)定范圍（最大旋轉(zhuǎn)角度的正切值約定于角度本身，使用弧度值）。如果是這種情況，激活LARGE DISP參數(shù)。d. 線-線之間的接觸會出現(xiàn)數(shù)值問題，導致收斂困難。如果他們落入接觸區(qū)域的容限之內(nèi)，Marc的接觸算法將會設(shè)置接觸的節(jié)點。容限缺省值設(shè)置為定義的所有接觸體的最小單元邊長的1/20。在有些情況下，這個值太

3、大了，尤其是線-線接觸。線-線網(wǎng)格不是拓撲相等的，可能一個或另外一個網(wǎng)格上的多數(shù)節(jié)點落入接觸區(qū)域容限內(nèi)，人為設(shè)置接觸應(yīng)力。在接觸區(qū)域容限設(shè)置時推薦使用偏離系數(shù)。而且下降的接觸區(qū)域容限推薦使用系數(shù)5或10。接觸體使用解析選項，接觸的線或面使用nurbs曲線或coons曲面，很可能消除這個問題。一種特殊情況是接觸表面上的網(wǎng)格是連續(xù)的。即一個網(wǎng)格上的節(jié)點和其他網(wǎng)格上的節(jié)點一致。在這種情況下，因為所有的節(jié)點都是一致的，不應(yīng)該設(shè)置人為應(yīng)力。但是，實踐證明如果接觸體定義為離散的而不是解析的可能生成人為應(yīng)力。e. 通過運行一個虛構(gòu)的一個增量步（沒載荷）的載荷工況，看在只有接觸的條件下是否有應(yīng)力產(chǎn)生，調(diào)試接觸

4、模型。這將提供任何幾何問題或解析接觸定義（如果使用）的信息。f. 在有邊界條件的單元節(jié)點，當發(fā)生接觸時，邊界條件自動消失，代之接觸條件。如果單元后來不再接觸，Marc不會恢復消失了的邊界條件，這可能會導致剛體模態(tài)。g. 確保在RUN窗口下的“Extended Precision Input File”選項被激活這有很多不同：如果單元的坐標系已經(jīng)輸入單位系統(tǒng)，這些單位導致很多明顯數(shù)值，趨向于產(chǎn)生機器四舍五入誤差。改變單位使尺寸更“大”，即使用mm而不是m。h. 將“iterative increment splitting”（第一個接觸片的域7）設(shè)置為3（在JOBS“iterative pene

5、tration”檢查）。這是2001版本中的新方法，在很多情況下，優(yōu)于先前的增量分離程序。在2003版本中這很可能變成缺省值。推薦使用這個設(shè)置。在舊的增量分離程序中當接觸即將發(fā)生時，增量被分離，不幸地是這會導致輸出文件中“多重”變量的混亂。使用新的功能在同一個增量中考慮了每個方面。注意在2001版本中使用自動增量加載（弧長）時，因為存在一個缺陷，不能使用迭代穿透探測。i. 縮放比例：因為當使用米做單位時，一些穿透的數(shù)值量級非常小。為了避免圓整誤差也許必須將模型量綱（和模型所有相關(guān)的數(shù)量，如楊氏模量等）由米改為毫米。j. 網(wǎng)格重劃分：修改接觸區(qū)域周圍的網(wǎng)格，減小節(jié)點與節(jié)點重合的可能性。一個法向穿

6、透公式可以處理這種情況執(zhí)行，但是對于存在摩擦的問題處理起來更困難些，使用一個調(diào)和公式雖然可以減小這種情況，并不能完全消除它。k. 如果在分析過程中只有幾個接觸節(jié)點，如果使用大的載荷增量步在迭代過程中接觸可能丟失（即，一個接觸體完全穿過另外一個）。推薦通過細分接觸面兩邊的網(wǎng)格來消除這個問題。怎么樣探測在特定方向上或大的相互滲透的接觸？下面幾條可能有所幫助：a. 在輸出文件中包括“contact”輸出(PRINT 5)給出接觸細節(jié)。b. 包括接觸節(jié)點并不是排除接觸片在拐角處，可能包括角點但是除非接觸片是在沒有必要的90度角的片段周圍將被刪除，否則是接觸的。c. 調(diào)用反復接觸探測。d. 錯誤指定接觸

7、容限。迭代不收斂？在橡膠材料的接觸中，這可能是由于摩擦系數(shù)定義的太小或沒有定義。在一些幾何外形中，這可能導致無限循環(huán)，比如橡膠在兩個可能的平衡狀態(tài)振蕩。此時禁止使用一個小的摩擦系數(shù)。當只在一個方向上約束接觸體時，施加的壓力載荷與接觸法向力和摩擦力平衡，也會導致收斂困難。在數(shù)值上，為了實現(xiàn)平衡可能引起大量的循環(huán)。如果沒有摩擦力可能能夠收斂的很好，因為摩擦力的增加導致接觸非線性明顯增加這些附加的摩擦剪切力可以引起接觸體運動如果這些剪切力沒有外部力平衡（正如它們在每個增量步肯定不會在第一個迭代步得出一樣），這可能導致循環(huán)如果在空間內(nèi)沒有限制這個分量的力，情況將惡化。出現(xiàn)這種情況，推薦將壓力載荷改為確

8、定位移。通過這種方式，因為指定了接觸體的位置，平衡摩擦容易多了。作用力通過反作用力直接得到。為了更容易的得到這些力，可以將確定位移邊界條件改為設(shè)置剛性接觸平面同樣限定平面位移。在Mentat中，直接得到剛性平面上的作用力，作為一個單獨的值。改變只是為了取消壓力載荷，建立確定位移邊界條件，這可以通過載荷表施加到所有需要的節(jié)點上。拉伸接觸力大于指定的分離力應(yīng)力a. 這可能是選擇“suppress chattering”選項或減少缺省的允許分離的值9999引起的結(jié)果。b. 根據(jù)節(jié)點應(yīng)力指定摩擦力。c. 根據(jù)力指定分離。d. 將迭代收斂容限改為0.01，使之更嚴格，既指定殘余力范數(shù)也指定位移范數(shù)。接觸

9、力的意外向量a. 這可能是由于接觸區(qū)域的單元長度不等。接觸力純粹是一個節(jié)點值并且不考慮網(wǎng)格疏密。b. 當出現(xiàn)分離力時也可能產(chǎn)生新的接觸力，因此導致局部重疊和附近的接觸力失真。接觸體的編號依據(jù)為了避免穿透，接觸體的排序和編號必須遵從幾個原則：a. 最小的編號的接觸體網(wǎng)格劃分的要更好（反之更粗）。 b. 最小編號的接觸體要求更軟。 c. 最小編號的接觸體要求凸角。然而，因為可能不止存在一個接觸體和原則沖突或者一個接觸體自身發(fā)生接觸。這些都可以通過接觸表來實現(xiàn)。對更簡單的接觸情況，推薦首先指定網(wǎng)格劃分的更好的接觸體。對多個接觸體的情況一般使用“automatic”檢測接觸順序更容易些。如果在接觸區(qū)域

10、被接觸體的網(wǎng)格較粗，而被接觸體的最小網(wǎng)格小于主動接觸體的最小網(wǎng)格，接觸探測可能會失效（這是探測誰接觸誰的方式，最小網(wǎng)格單元的接觸體接觸另外一個）。使用網(wǎng)格自適應(yīng)，為了保證網(wǎng)格細化的變化被正確的考慮，必須指定“automatic”接觸探測?？捎玫奶綔y方式有：DEFAULT（探測：缺省值）：首先檢查第一個接觸體的節(jié)點關(guān)于第二個接觸體的接觸，然后檢查第二個接觸體的節(jié)點關(guān)于第一個接觸體的接觸。如果激活單面接觸（可以在JOBS菜單中指定），那么只對第一個接觸體的節(jié)點關(guān)于第二個接觸體進行探測。AUTOMATIC（探測：自動）：這個程序可以斷定兩個可變形接觸體在外部邊界有最小的單元邊界（如果是殼單元就是最小

11、厚度）。然后只是檢查一個接觸體關(guān)于另外一個接觸體的接觸節(jié)點，而不進行其他檢查。FIRST->SECOND（探測：第一_第二）：這種定義只是檢查第一接觸體關(guān)于第二個接觸體的接觸節(jié)點，而不進行其他檢查。SECOND->FIRST （探測：第二_第一）：這種定義只是檢查第二接觸體關(guān)于第一個接觸體的接觸節(jié)點，而不進行其他檢查。DOUBLE-SIDED（探測：雙邊）：這否決了在JOBS菜單中定義的單邊接觸。接觸表不制定接觸表，認為所有接觸體彼此之間都可能發(fā)生接觸。使用接觸表的好處是減小了接觸探測的復雜性，也提高了接觸探測的速度。接觸表不考慮接觸體的定義和作業(yè)設(shè)置。使用接觸表指定摩擦系數(shù)。摩擦

12、是一個交界面的屬性而不是一個體屬性。如果摩擦系數(shù)通過接觸體指定，遵從以下原則： a. 對剛體和變形體的接觸，使用剛體摩擦系數(shù)。b. 對變形體和變形體之間的接觸，摩擦系數(shù)使用兩個接觸體摩擦系數(shù)的平均值。不推薦在Jobs里指定“雙邊”/“單邊”接觸。這里使用“單邊”意味著使用第一對第二接觸探測命令。注意如果用戶想取消兩個接觸體之間已經(jīng)存在的接觸，只是選擇不同的接觸表，在這個接觸表中相關(guān)的接觸體設(shè)置為不接觸，是不行的，你還必須釋放接觸體之間的接觸。概要對二維問題，接觸體可以最多有80個“洞”，對三維問題，對洞的數(shù)目沒有限制。分析中最多可以有99個接觸體。一些可以是變形體，其他的是剛體。然而，在任何剛

13、性表面的前面必須在輸入文件中定義變形表面。節(jié)點和表面不能出現(xiàn)在不同接觸體上。接觸變化采用了修正的Newton-Raphson解法：在一個增量步中無論什么時候接觸狀態(tài)發(fā)生變化，接觸約束調(diào)整需要新的平衡方程，并且需要更多的循環(huán)建立平衡。這些附加的循環(huán)，只是由于接觸的變化，而在這個增量步為了決定是否需要減小載荷步驟和預(yù)計的數(shù)目進行的對比，并不計算在內(nèi)。因此，只考慮真正的Newton-Raphson迭代。為了下一增量步的載荷步驟，前面使用的增量循環(huán)被累加。這保證了當前面的增量過程中接觸變化時時間步不會增加。當一個節(jié)點從一個接觸體分離時，節(jié)點的突然釋放可能導致迭代不穩(wěn)定。為了消除這種情況，使用“rele

14、ase”選項。這會逐步增加一個釋放力。剛體的線/面法線方向錯誤可能導致穿入剛體。因為缺省的分離力很大，這在載荷增量步的早期并不明顯，但是輸入更大的載荷分析將會失敗。通過“flip”線/面的方向修正這種情況。使用稀疏迭代求解器導致邊界條件被不同處理。激活A(yù)PPBC參數(shù)（見輸入手冊）。在接觸體重合的接觸區(qū)域，近似于確定邊界條件，會產(chǎn)生“tying”錯誤。在滑線分析中被載荷路徑經(jīng)歷的全部剛度可以明顯的變化，這主要是由于在任意迭代中接觸節(jié)點的編號是變化的。在幾何非線性分析中遇到通孔、屈曲等，使用弧長程序。然而，在接觸分析本身并不需要這種工具?？梢院突€一起使用高階單元（也就是存在中間節(jié)點），但是我們一

15、般建議使用低階單元（只存在角節(jié)點）?！?錯誤：網(wǎng)格生成器失效，錯誤編號：1”這可能是位移邊界條件施加在了接觸體邊界上。這是不允許的。位移邊界條件需要定義在剛體上。這也可能是沒有清除一些節(jié)點，導致接觸體邊界模糊?！?錯誤：接觸體1節(jié)點538的dfolo3中存在太多的約束”這可能和步長太大有關(guān)尤其對接觸位移。剛體熱傳遞用于金屬線通過一個模具擠壓變細的接觸類型。模具認為是剛體，但是認為它對工件的冷卻影響是很重要的。在這種情況下，為了在熱力分析部分給出通過模具的熱傳遞，模具和工件一起劃分網(wǎng)格但是在結(jié)構(gòu)分析中并不考慮這些網(wǎng)格因此減小了結(jié)構(gòu)分析的工作量。包括摩擦和塑性熱。過盈配合 這個選項（在接觸表中）一

16、般用于表面，并且不一定非要是不規(guī)則表面的方向。在軸上的扣（半圓形）所有這些都和匹配的外部柱體過盈配合是一個很刺手的問題。這個扣被錯誤的處理。使用網(wǎng)格自適應(yīng)（“node in box”），在接觸區(qū)域除去三角形單元確定2001版本中的任何穿透問題。解析接觸為了提高變形體和變形體接觸分析時的精確度和收斂性，被接觸體的外表面可以用解析的不統(tǒng)一的有理B樣條（NURBS）（2-D）或Coons面（3-D）描述。解析表面用來計算變形體的法線，變形體的法線在相關(guān)聯(lián)的單元上被作為一個連續(xù)變化的向量。在最初的“離散”表達式中，線和面被作為分段線性處理，即分別由一些直線段或平面組成。線或面的分割由線和面的分割按鈕控

17、制。會自動提供一個合適的值。如果接觸體是一個直線或平面，這兩個公式之間的差別是非常小的。如果一個變形體接觸不止一個剛體，避免混合解析和離散的剛體混用，因為這可能導致在剛體交叉點的測量精確度下降。在卷C中搜索“spline”和卷A中的解析接觸有解析接觸的更多的信息。在.dat文件中產(chǎn)生解析可視文件的命令是SPLINE。接下來一行有兩個參數(shù)（I5）第一個是已定義為解析接觸變形體的數(shù)目，第二個是轉(zhuǎn)儲到解析接觸文件的頻率。如果要看解析接觸表面，進入Mentat and Files> Merge>通過Jobs> Job Results> Analytical Contact在Me

18、ntat中定義解析面在三維分析中解析描述變形體時，指定不連續(xù)的邊界一般很重要。對于二維或軸對稱分析必須給出不連續(xù)節(jié)點的列表。這個按鈕位于CONTACT> CONTACT BODIES> DEFORMABLE and RIGID w HEAT TRANSFER菜單，此時必須保證ANALYTIC選項打開。在不連續(xù)選項中，可以指定公式中不平滑邊界。在2001版本中，使用整體網(wǎng)格重化分時不能使用解析接觸。添加解析條件的邊界： a. Contact> Contact Bodies>選擇使用解析接觸的接觸體。b. Select> Select Contact Body Ent

19、ities>.選擇重要的接觸體.> Make Visible。 c. Plot> More> Find Solid Outline> Regen d. Contact> Contact Bodies> Discontinuity> Add.選擇“輪廓”.> End List (#) 正確的指定解析條件的邊界非常重要。下面兩個圖顯示了被壓在一起的兩個圓環(huán)（在第一個圖中交界面不可見）。正確定義邊緣邊界，解析表面顯示如下：沒有指定邊緣時接觸表面如下：在后面一個圖中的邊界受到coons解析面定義的影響，導致了球根狀邊界因此在分析中接觸探測將出現(xiàn)錯誤

20、。接觸間隔容限2001版本和2000版本計算間隔容限稍微有些不同。2001版本中缺省接觸容限幾乎總是更好些。如果主要接觸區(qū)域的外邊界有小的單元，自動設(shè)置的間隔容限可能會太小。添加人工容限或?qū)⑿卧獜慕佑|體中排除。因為當接觸體穿透時的距離被認為是一個無效的方案，所以細分載荷增量。通過間隔容限也可克服這個問題，但是由于法向預(yù)測的不準確性不推薦使用這種方法。例如，接觸斜線上的節(jié)點都被吸引到一個平面上，在這個平面上清除了斜度。在2001版本中每個接觸體的錯誤容限輸出令人誤解，因為這些容限當前并沒有使用（它們和接觸探測有關(guān)，當解析接觸時也用樣條擬合）。使用的接觸容限在“Distance below wh

21、ich a node is.”目錄下輸出。使用接觸表分別得到每對接觸的容限。在程序中實際使用的容限是指定和報告的容限的二倍?！爱斠粋€節(jié)點接觸一個表面時的距離”不隨著BIAS的改變而變化。即這是一個不能偏斜的間隔。為了避免節(jié)點太早的被吸引到被接觸體上，也為了提高收斂性，一般推薦使用偏斜系數(shù)0.9提高穿透檢查。接觸和邊界條件CONTACT選項建立了內(nèi)部定義的變換，同樣，標準的TRANSFORMATION、SHELL TRANSFORMATION或UTRANFORM不允許用在可能和剛性表面發(fā)生接觸的邊界節(jié)點上。CONTACT選項建立發(fā)生接觸的節(jié)點之間的約束，因此，應(yīng)該避免使用TYING或SERVO

22、LINK給這些節(jié)點施加外部約束。建議不要把邊界條件設(shè)置在可能發(fā)生接觸的節(jié)點上。最好使用對稱剛體。對稱體通常利用對稱條件提供一個簡單的方式；這可以用來代替當節(jié)點發(fā)生接觸時會導致問題的TRANSFORMATION和SERVO LINK選項。對稱平面的特點是有一個很高的分離力，所以接觸段只能發(fā)生切向運動。對稱平面只能是剛性面。例如，下面的圓環(huán)受到兩個對稱剛性平面的約束：剛體任意移動和旋轉(zhuǎn)使用FORCE CONTROLLED剛體最容易實現(xiàn)。控制節(jié)點指定移動，輔助節(jié)點指定旋轉(zhuǎn)。小竅門，使用這種方法也可以指定位移、旋轉(zhuǎn)和力。NCYCLE 這是Marc循環(huán)的次數(shù)或當前增量步迭代次數(shù)。每個增量步的開始都標識為

23、零。在CONTACT輸入領(lǐng)域（第8領(lǐng)域）的第二數(shù)據(jù)塊指定這一參數(shù)。如果指定為3，當出現(xiàn)分離時，NCYCLE不恢復為零。這加速了求解過程，但是導致了不穩(wěn)定性。根據(jù)某確定的接觸條件，程序開始收斂性迭代。一旦收斂馬上檢查分離。當出現(xiàn)分離時，更新接觸條件（很少出現(xiàn)這種情況）。根據(jù)新的接觸條件程序繼續(xù)迭代，但是恰好分離之前位移場擴展（這意味著NCYCLE沒有設(shè)置為零）或者從新的接觸條件開始重新結(jié)算增量。如果恰好分離之前是在正確的方向求解，可以繼續(xù)，但是要修改接觸條件。這是手冊中提到的最快的收斂方法。如果NCYCLE設(shè)置為零，修改接觸條件，從開始增量步計算，一般這收斂時間更長。這一領(lǐng)域中的其他參數(shù)是為了激

24、活緊度運動的檢查（=1）或禁止外圍套環(huán)檢查（=2，只對3D）。后一選項可以取消穿透，但是減慢了求解速度。相關(guān)摩擦在RVCNST（也即是反正切平滑摩擦或庫侖摩擦）和粘滑摩擦模型之間的不同在于RVCNST模型在接觸節(jié)點之間使用摩擦剛度矩陣而粘滑法對接觸節(jié)點施加約束。在摩擦分析中收斂性差和在不同交配表面之間施加剪切力時缺少法向接觸壓力有關(guān)。在交配面上充足的法向壓力將使摩擦分析更容易些。當然，實際的情況可能的確是法向力和摩擦力一起形成在這種情況下，為了獲得更好的收斂很可能要使用小的載荷增量步。獲得一個好的總體收斂是很重要的。在Mentat和Patran中，相對殘余收斂標準缺省的設(shè)置是0.1，這對于某些

25、分析可能太松散了些。尤其在接觸分析中，相對位移更能準確的獲得接觸體彼此之間的相對位置。一項分析可以根據(jù)相對殘余標準收斂，但是這和相對位移標準無關(guān)。建議將殘余和位移標準都設(shè)置為0.1，這樣保證了收斂。在多數(shù)情況，結(jié)果沒什么不同。然而，在分析中收斂失敗時，這可以顯示求解過程中遇到的數(shù)字困難，以便研究。在殘余收斂檢查中Marc忽略了接觸節(jié)點，對摩擦接觸有影響。認為在接觸中只有施加的法向壓力變化導致位移最小和摩擦反力簡單增加。在這種情況下，因為重復位移很小所以位移標準沒什么用處，然而，殘余力的唯一來源接觸節(jié)點的摩擦卻被忽略了。修正方法是使用絕對位移標準或選用一個合適的應(yīng)變能。在2001版本中這是一個問

26、題，有希望在2003版本中給予解決。幸運的是這不是一個常見問題。粘滑摩擦。當使用粘滑摩擦模型時常見的EXIT錯誤和收斂性修正方法有：1. 在摩擦模型中添加其他的約束增加了求解的復雜性和求解時間。2. 因為建立了約束關(guān)系，這種模型可能產(chǎn)生邊界條件問題（EXIT 1001/2008）。改正方法是使用庫侖模型。3. 增加（在Mentat的Jobs>> Contact Control的“Stick to Slip Trans. Region（粘滑轉(zhuǎn)變范圍）”中）可以增大粘/滑條件的決定空間。4. 一般減小決定空間影響節(jié)點粘性摩擦和滑動摩擦條件之間的重復迭代次數(shù)。5. 將摩擦系數(shù)乘以1.05

27、到1.1之間的數(shù)也有所幫助。6. 如果粘-滑條件之間的轉(zhuǎn)變很大，這種摩擦模型會很花費時間?？赡軐е略谛》秶鷥?nèi)卡住。庫侖摩擦。當使用庫侖摩擦模型時常見的收斂錯誤和修正方法有：1. 當使用RVCNST法時，如果在兩個接觸體的接觸方向上存在相對運動（平行于接觸表面），推薦使用“滾動”摩擦模型（即在數(shù)據(jù)文件中使用摩擦類型4代替2）。2. 當滑動連續(xù)出現(xiàn)時推薦使用“滾動”模型。但是這一模型對明顯的粘-滑摩擦不如粘-滑模型合適（例如，兩個橡膠表面，彼此接觸滑動）。“滾動”模型總是低估了摩擦系數(shù)。3. 在“非滾動”摩擦類型1和3中（2001版本第三卷）存在一個錯誤，而在相應(yīng)的“滾動”模型2和4中沒有。一般如

28、果使用反正切平滑模型都使用后者。4. 當使用反正切平滑模型時設(shè)置一個合理的相對速度值。在模型中相對于典型的滑動速度這個值應(yīng)該非常小，但是不能小到在迭代過程中相對速度的小變化被忽略。建議用戶使用典型相對速度的10-2到10-1倍之間的一個數(shù)。整體的缺省值太大。降低RVCNST的值增加這種摩擦類型的精確度。初始值可能不知道，可以使用1e-4盡管在一些應(yīng)用中這個值可能太小了導致不收斂?！癈”應(yīng)該對模型有實際意義。5. 因為沒有增加粘性條件約束，庫侖摩擦模型數(shù)值相對簡單。 6. “滾動庫侖”摩擦模型給出一個較好的初始速度，有助于形成初始摩擦場。梁與梁接觸（2001版本3卷）EXIT 57：在接觸體中探

29、測梁-梁接觸接觸模型定義選項使用的子菜單。當前版本不支持這一選項。EXIT 62：當前版本梁體接觸梁體之后不能再與其他梁體或接觸體接觸。并行程序不支持梁到梁接觸分析。在一個接觸體內(nèi)指定一些不連接的梁將導致MARC在第一個增量步開始沒有錯誤而停止。殼接觸如果一個殼是主動接觸體，那么它的邊緣節(jié)點可以接觸。如果是殼一個被動接觸體，那么它只能在一面被接觸。這里存在一個和法線的最大夾角，超過這個角度就探測不到接觸（可能是85度）。如果用戶想讓殼的邊接觸，那么你可以用細梁環(huán)繞連接殼的兩邊，然后使梁接觸殼。記住啟用梁接觸選項?，F(xiàn)在在同一個集合的殼的兩邊節(jié)點接觸兩個接觸體是不可能的。甚至啟用“包括厚度”選項，

30、情況也是一樣。只要接觸不發(fā)生在同一個節(jié)點集合中，接觸體從殼的兩邊接觸殼是允許的。在兩種情況下，在殼的厚度方向不起作用?！安挥猛渡涞恼澈稀?在靜態(tài)接觸分析中，主動接觸體的節(jié)點將被投射到被動接觸體的接觸片上。由于有限元模型的誤差，這種投射可能產(chǎn)生意想不到的應(yīng)力，因為主動接觸節(jié)點和被動接觸片交疊或之間的間隔將被閉合。這個影響在放大變形圖中也很明顯像“尖峰”這個峰值來源于它們的初始位置在坐標系中的變化。使用GLUE接觸，缺省設(shè)置保證了當節(jié)點進入接觸時沒有“相對”剪切位移?！安挥猛渡涞恼澈稀惫δ鼙患せ畋ＷC了當節(jié)點進入接觸時，既沒有相對切向位移和沒有相對法向位移。因而，在接觸節(jié)點和被接觸體之間的初始間隔或

31、交疊將不被清除，就好像節(jié)點不被投射到被動接觸體上。如果第七域CONTACT TABLE的第三板塊設(shè)置成“2”（缺省值為1），這個功能被激活；在MENTAT中使用CONTACT TABLE中的“保留間隔/交疊”選項激活這一功能（CONTACT TYPE已經(jīng)選擇GLUE）。數(shù)據(jù)文件主要發(fā)生的變化如下： Retain Gaps/Overlaps (on) + Project Stress-Free (on) => 2 in 7th field, 3rd block of CONTACT TABLE 1 0 0 0 0 0 2 2 1 0 Retain Gaps/Overlaps (off) +

32、 Project Stress-Free (on) => 1 in 7th field, 3rd block of CONTACT TABLE 1 0 0 0 0 0 1 2 1 0 Retain Gaps/Overlaps (on) + Project Stress-Free (off) => 2 in 7th field, 3rd block of CONTACT TABLE 1 0 0 0 0 0 2 2 0 0 在第9域指定“投射應(yīng)力釋放”。 “投射應(yīng)力釋放”這用于生物作業(yè)，當幾何表面從STL文件讀取時，解析程度比較低，給出了一個高度不規(guī)則的表面定義進行網(wǎng)格劃分。如果可能它

33、更適合于修改這些討厭的節(jié)點坐標以得到一個平面。如果不是十分雜亂，最簡單的方法是將它們簡單的加在一起，對結(jié)果坐標系求平均在開始幾個增量步忽略初始應(yīng)力峰值。當相對移動總量比較大時不推薦使用這個選項，因為作為導致后面“阻礙”的投射結(jié)果能過得到一個很大錯誤?！白畲?分離/增量” 這用于接觸同一平面的兩個接觸節(jié)點之間有輕微傾斜的情況。在某些點它們可能都接觸，并且被牽引到平面。然而，這可能導致第二個節(jié)點產(chǎn)生拉力，因此被釋放。一旦釋放，它可能仍然位于接觸區(qū)域內(nèi)，并且在下一個迭代時被重新添加。在這種情況下需要限制重新添加。否則可能導致接觸力的振蕩（加/減）。“分離力/分離應(yīng)力”這個命令指定了判斷節(jié)點是否分離的

34、標準。這里有兩個選項a）根據(jù)力和b）根據(jù)應(yīng)力：a. 根據(jù)力分離：當接觸節(jié)點的接觸法向拉力大于分離門限力時發(fā)生分離。用戶可以使用job_param sepforce選項或接觸表格來設(shè)置這一門限力。在后一種情況，可以為每一對接觸體分別設(shè)置分離門限。缺省的分離門限力等于最大殘余力分量。根據(jù)力分離可能更好些。b. 根據(jù)應(yīng)力分離：當接觸節(jié)點的法向拉應(yīng)力大于分離門限應(yīng)力時發(fā)生分離。根據(jù)應(yīng)力分離以下選項可用：定義相對或絕對檢查：如果使用絕對測試，用戶可以直接輸入分離門限應(yīng)力。如果使用相對測試，用戶不得不輸入一個系數(shù)，分離門限應(yīng)力由這個系數(shù)乘以最大的法向接觸壓應(yīng)力定義。設(shè)置檢查方法的選項是job_option

35、 sep_strs_measure。定義得到法向接觸應(yīng)力的方法：使用相應(yīng)的等效區(qū)域除以節(jié)點力和用外插法或平均積分點應(yīng)力值可以得到法向接觸應(yīng)力。第二種方法不能用于殼單元，如果有必要Marc將自動啟用第一種方法。定義這種方法使用選項job_option sep_strs_deriv。門限值由用戶輸入，或者是系數(shù)或者是應(yīng)力，可以通過job_param sepstress、job_param rel_sepstress選項或接觸表完成。在后一種情況，可以設(shè)置每一對接觸體的分離門限。缺省的，如果法向接觸拉應(yīng)力超過了最大法向接觸壓應(yīng)力的10發(fā)生分離。根據(jù)應(yīng)力分離的優(yōu)點是它清除了單元尺寸的影響。對于真正的二次接觸，只能使用根據(jù)應(yīng)力分離，節(jié)點應(yīng)力由積分點應(yīng)力外插或平均得到。然而，由于單點力奇異導致小的接觸區(qū)域出現(xiàn)局部應(yīng)力集中時，它的效果并不好，因此應(yīng)力失真。因為法向應(yīng)力非常小接近于病態(tài)條件，所以這種方法一般在彎曲應(yīng)力為主的區(qū)域表現(xiàn)不好。它起作用需要一個好的法向應(yīng)力。常見Mard EXIT修正怎樣改正一些很常見的Marc錯誤信息，這里有一些建議。錯誤編號說明可能的修正方法36 約束節(jié)點出現(xiàn)問題，約束進行接觸導致這種問題。改正的原則是不要對可能發(fā)生接觸的節(jié)點施加約束。2400 節(jié)點不能滑動平移錯誤，和接觸區(qū)域容差相關(guān)。試著使用程序的缺省容差?？紤]用分離曲線合成一個曲線。2400 節(jié)點