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ANSYS非线形分析指南 接触分析
图4—6 一个初始调整失败的例子
3、 设置KEYOPI（9）=1来消除初始渗透，看图4─7。
图4—7 消除初始始渗透
在某些情况下，例如过盈装配问题，期望有过度的渗，为了缓解收敛性困难，在第一个载荷步中设置KEYOTI（9）=2来使过度渗透渐进到0，看图4─8。当使用这种方法时，在第一个载 步中不要给定其它任何载荷，也就是说要保证载荷是渐进的（KBC，0）
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图4—8 渐进初始渗透
在开始分析时，程序会给出每个目标面的初始接触状态的输出信息，（在输出窗口或输出文件中），这个信息有助于决定每个目标面的最大渗透成最小间隙。
对于给定的目标面如果没有发现接触，可能是目标面离接触面太远（超出了Piaball区域或者是接触/目标单元已经被杀死。
决定接触状态和Pinball区域。
接触单元相对于目标面的运动和位置决定了接触单元的状态；程序检测每个接触单元并给出一种状态
· STAT=0 未合的远区接触 · STAT=1 未合的近区接触 · STAT=2 滑动接触 · STAT=3 粘合接触
当目标面进入pinball区域后，接触单元就被当作未合上的近区域接触，pinball区域是以接触单元的积分点为中心的。使用实常数PINB来为pinball指定一个比
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例因子（正值）或其实值（负值），缺省时，程序将pinball区域定义为一个以4*变形体单元厚度为半径的圆（对2-D问题）或球（对3-D问题）。
检查接触的计算时间依赖于pinball区域的大小，远区接触单元的计算是简单的且计算时间较少，近区接触计算将要接触的接触单元是较慢的,并是较复杂，当单元已经接触时，计算最为复杂。
如果刚性面有好几个凸形区域，为了克服伪接触定义，设置一个合适的pinball区域是有用的，名而对大多数问题，缺省值是合适的 选择表面作用模式
通过设置kcyopt(12)来选择下面的某种作用模式
·法问单边接触 (KEYOPT(12)=0)
·.粗糙接触，用来模拟无滑动的，表面相当粗糙的摩擦接触问题，这种设置对应于摩擦系数无限大（MU），因此用户定义的摩擦系的（MU）被忽略KEYOPT（12）=1）
·.不分开的接触，用来模拟那种一是接触就再不分开的问题，这种不分开是指对法方接触而言，允许有相对滑动。（KEYOPT（12）=2） ·.绑定接触 用来模拟那种接触一是发生表面在所省方向都被绑定的问题。一旦接触就再也不能脱开也不允许有相对滑动（KEYOPT（12）=3）
用超单元建立接触模型
面一面的接触单元能模拟刚体和另一个有 的运动的线 单性体的接触，而线 单性体又以体用超单元来建模，这大大降低了进行接触 代的自由度数，记住任荷接触结定都必须是超单元的主自由度。
既然超单元仅仅由一组保留的结点自由度组成，它没有用来定义接触的表面几何形状，因此，必须在形成超单元之前在单元表面上 成接触单元，来自超单元的信息包括结点连结和组合刚度，但是没有材料特性和应力状态，（是否轴支称，平面应力或平面应变），一个限制是接触单元的材料特性设置必须与形成超单元之前的原始单元的材料特性相同。
使用KEYOPT（3）来提供接触分析的信息，对2─D单元（CONTA171 CONTA172）关键字选项如下所示：
·.不使用超单元（KETOPT（3）=0） ·.轴对称（KEYOPT（3）=1）
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·.平面应变或单位厚度的平面应力（KEYOPT（3）─2）
·.需要厚度输X的平面应力（KEYOPT（3）=3），对这种情况使用实常数的R2来指定指定厚度
对3─D单元（CONTA173，CONTA174）关键字选项如下示：
·使用H单元（KETOPI（3）=0） ·使用超单元（KEYOPI（3）=1）
考虑厚度影响
程序够用KEYOPI（11）来考虑壳（2-D和3-D）和梁（2-D）的厚度缺省时，程序不考虑单元厚度，用或中面来表示它。当设置KFTOPI（11）=1时则考虑梁或壳的厚度，从底面或顶面来计算接触距离，建模时要考虑到厚度，记住刚性目标面会向任一边移动，半个梁或壳单元的厚度，当使用壳单元181号时，在变形期间厚度的变化也将被考虑。 使用时间步长控制
时间步长控制是一个自动时间步长特征，这个特征预测什么时间接触单元的状态，将发生变化或者需要二分当前的时间步长，使用KEYOPT（7）来选择下列四种行为之一来控制时间步长。KEYOPT（7）=0时不提供控制，KEYOPT（7）=3提供最多的控制。
· KEYOPI（7）=0，设有控制，时间步 的大小不受预测影响，当自动时间步长被激活且允许一个很小的时间步长时，这个设置是合适的。 · KETOPI（7）=1如果一次迭代期间有太大的渗透发生或者接触状态突然变化，则进行时间步长二分。
· KEYOPI（7）=2对下一个子步预测一个合理的时间增量 · KETOPI（7）=3对下一个子步，预测一个最小的时间增量 使用死活单元选项
面─面的接触单元允许激活或杀死单元，能够在分析的某一阶段中杀死这个单元而在以后的阶段再重新激活它，这个特征对于模拟复杂的金属戍形过程是有用的、在此过程的不同分析阶段有多个目标需要和接触面相互作用，回弹模拟常常需要在成形过程的后期移走刚性工具。
步骤六：
控制刚性目标的运动。
按照物体的原始外形来建立的且整个表刚性目标面是面的运动是通过“pilot”
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