ANSYS Workbench五种常见接触类型解析

接触属于一种非线性问题，其中非线性问题主要有三种：几何非线性、状态非线性与材料非线性。而接触就是属于状态非线性行为，当两接触体间互相接触或分离时会发生刚度的突然变化，也就是状态改变的非线性行为。

接触物理意义上一般有三种特性，不渗透、可传递法向压缩力和切向摩檫力、通常不传递法向拉伸力。

ANSYS Workbench会通过不同的接触公式来阻止接触产生渗透。

譬如罚函数方程：

增广拉格朗日方程：

其中Fnormal为接触力，Knormal为接触刚度，xpenetration为穿透量。

因为有额外因子λ，使得增广拉格朗日法比罚函数法对接触刚度更不那么敏感。一般而言，接触刚度越高，穿透量越小。

在ANSYS Workbench里的Mechanical一共有五种接触类型。

如果在静力学分析中，在Geometry内有模型的情况下，打开Model分析界面。

在左侧分析树中能看到有Connections，该位置可以添加接触，即Contact。

五种接触类型分别是Bonded（绑定），No Separation（不分离），Frictionless（无摩擦），Rough（粗糙）和Frictional（摩擦）。

其中，Bonded为绑定约束，即不能有法向分离也不能有切向滑移。绑定约束可以理解为两个实体焊接在一块，认为是一体的；

No Separation为不分离约束，不允许有法向分离，但允许有少量的切向滑移；

Rough为粗糙接触，正好与不分离约束相反，该接触类型允许有法向分离，但不允许有切向滑移；

无摩擦约束Frictionless则既允许有法向分离同时也允许有切向滑移；

摩擦约束Frictional同样允许有法向分离与切向滑移，这种接触类型应用的较多，但需要设置摩擦系数。

根据不同的应用场合，判断是否存在法向分离和切向滑移，再根据切法向的情况选用合理的接触类型即可。

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