Ansys Workbench中的接触类型
本文摘要：（由ai生成）
Ansys Workbench提供六种接触模拟方式：绑定、不分离、无摩擦、粗糙、摩擦和强迫摩擦滑动。绑定适用于无滑动分离接触，如电子元件与PCB板；不分离允许切向滑动但禁止分离；无摩擦允许分离但无摩擦；粗糙类似无摩擦但摩擦系数无限大；摩擦最接近真实物理行为；强迫摩擦滑动用于刚体动力学分析。这些方式根据工程仿真中实际物理行为和需求选择，确保仿真结果的准确性。
Ansys Workbench中提供了6种接触模拟方式，如下图所示。
Bonded-绑定接触
软件默认设置选项，适用于所有接触区域（曲面、实体、直线、面、边）。如果接触区域设置为Bonded，则表面或边缘之间不允许滑动或分离，我们可以把这个地区想象成粘/焊在一起的。
绑定接触可以使用在线性求解类型中，包括线性动力学分析（如模态分析、反应谱分析、谐响应分析、随机响应分析等），因为在施加负载期间接触长度/面积不会发生改变，可以认为它就是一种线性约束。如果在模型上设置了绑定接触，则任何间隙都将被闭合，并且任何初始穿透都将被忽略。需要注意的是，在刚体动力学分析（Rigid Dynamics）中，不支持绑定接触，可以用固定关节（Fixed joint）约束代替。
在工程仿真中，如果我们对接触区域的应力不是特别关心，就可以采用绑定接触来实现不同部件之间的连接。如电子元件与PCB板的连接、容器支座与容器之间的连接等。
No Separation-不分离接触
该接触设置类似于Bonded，但它允许接触面之间沿着切向滑动，不允许它们发生分离 。
在工程仿真中，如果两个部件之间仅在连接面切向上的滑动，连接面法向方向没有分离，就可以用不分离接触来进行它们之间的相互作用关系模拟。如航空发动机的涡轮叶片与涡轮盘之间的连接。
Frictionless-无摩擦接触
该接触设置允许接触面之间发生分离，根据载荷变化决定接触状态和接触面积，如果发生分离，接触压力就为0，如果两个面接触上了，其接触面积会随着载荷发生变化，但假设其摩擦系数为零，沿接触面切向可以自由滑动。
无摩擦约束是一种典型的非线性接触，计算时不容易收敛，在分析设置时，将弱弹簧选型（Weaksprings）打开，有助于计算稳定性和收敛。
在工程仿真中，如果摩擦系数小到可以忽略，不影响仿真所关心的主要结果时，就可以采用无摩擦接触来进行模拟。如发动机活塞与气缸之间的接触。
Rough-粗糙接触
粗糙接触与无摩擦接触类似，它允许接触面分离，是否接触由载荷决定，一旦两个面接触上，它就假设接触切向摩擦系数无限大，不允许切向滑动。该接触选项不支持显式动力学分析（ExplicitDynamics analyses）。
粗糙接触在实际仿真中使用较少。
Frictional-摩擦接触
摩擦接触是最接近真实物理行为的接触方式，也是工程中使用非常多的接触类型。它允许接触面之间发生分离，也允许切向发生滑动，它需要设置一个非负值的摩擦系数，切向滑动取决于载荷和摩擦力，当切向的载荷大于接触面的摩擦力时，就会发生滑动。
在工程仿真中，摩擦接触是使用最多的接触方式，它可以考虑摩擦带来的影响，是最接近真实情况的接触模拟方式。如汽车仿真中刹车片与刹车片之间的接触。
Forced Frictional Sliding-强迫摩擦滑动
该接触设置中，在每个接触点处施加切线阻力。切线力与法向接触力成比例，此设置类似于“摩擦力”。该接触选项仅适用于刚体动力学分析（Rigid Dynamics）。
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