LS-DYNA接触实例深入解析

00 导读

本文通过一个小例子展示了壳体和实体的接触设置。

01 研究背景

壳体在接触设置中，只能选择为面。但是实体可以选择为面，也可以选择为实体。壳体可以作为接触面，也可以作为目标面，同样实体也是。摩擦接触可以设为对称，也可以设为非对称。本文研究了这些不同的设置对结果有什么影响，什么样的设置是比较合理和符合习惯的。

02 几何模型

钢球撞击钢板，钢板厚度为3mm，钢板和钢球初始距离为1.5mm。如下图所示。

03 材料模型

使用线弹性材料模型，材料参数如下。

04 网格划分

网格如下所示，单元尺寸约为2mm。

05 初始条件

钢球初速度为500mm/s。

06 分析设置

06.1 Body Interaction

如下图所示，摩擦系数为0.1。

分析结果如下图所示。

06.2 摩擦接触(球面-壳面)

如下图所示，摩擦系数为0.1。对称

分析结果如下图所示。

非对称

分析结果如下图所示

06.3 摩擦接触(球体-壳面)

如下图所示，摩擦系数为0.1。

对称

分析结果如下图所示。

非对称

分析结果如下图所示。

06.4 摩擦接触(壳面-球面)

如下图所示，摩擦系数为0.1。

对称

分析结果如下图所示

非对称

分析结果如下图所示

06.5 摩擦接触(壳面-球体)

如下图所示，摩擦系数为0.1。

对称。

分析结果如下图所示。

非对称。

分析结果如下图所示。

08 总结

假设Body-Interaction为正确解。结论如下。

1）对称接触为正确解，非对称会导致误差；

2）实体面和壳面无需区分接触面和目标面；

3）实体使用面或体作为接触对象都可以；

4）壳体必须使用面作为接触对象；

综合以上可得接触设置建议如下。

1）Body-Interaction和对称接触都为正确解；

2）实体和壳不区分接触面和目标面，但建议壳面为接触面；

3）实体使用面或体作为接触对象都可以，但建议使用面；

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