产品
在LS-DYNA中，单面接触广泛应用于包括耐撞性问题在内的各种问题中。单面接触会将部件以part ID的形式设置为从面，而不会设置主面。程序会考虑所有部件之间的接触，包括单个部件的自接触情形。如果用户建立的计算模型非常准确，那么单面接触的计算结果是是非常可靠和准确的。但是如果初始模型中有许多相互穿透的问题，那么能量平衡将会明显上升或衰减。
对于碰撞问题，推荐使用如下接触类型
*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE (13)
这一接触在数次版本更新中获得了不断的改进，是使用最广泛的接触类型。
而旧版本的接触：
*CONTACT_SINGLE_SURFACE (4)
应该避免使用，因为其未获得改进，最终这一接触将会被去掉或重新编写。
上述两种接触有两个明显区别：首先，旧版本的接触使用基于节点的桶排序方法（bucket sorting），此时邻近节点并未共享共用的主面段。这种搜寻方法在主面段的形状和尺寸明显不同时，尤其是主面段的长宽比很大时可能会出错。其次，旧版本的接触利用面段的投影来确定接触面，这就要求计算节点的法向矢量。而节点的法向矢量通过节点对应面段的面积加权计算而来，这对T型交叉或其他类型的复杂几何交叉形状而言会造成很大的计算上的困难（此句存疑）。这种计算矢量的办法需要增加25%的CPU负载。
当对气囊建模时，推荐使用这一接触：
*CONTACT_AIRBAG_SINGLE_SURFACE (a13)
利用*AIRBAG_SINGLE_SURFACE这一选项，程序可以考虑单个节点和多个面段之间的接触。与普通的接触方式相比，这一接触选项会进行更多的搜寻计算，因此计算成本会更高。在过去的几十年里，设置卡A中soft设置为2的软约束选项（ soft constraint option）被证明可以有效处理气囊问题。我们目前推荐使用这一选项来处理气囊问题，同时也正在被广泛用于MPP计算中（Massively Parallel Processing）。
最后一个是
*CONTACT_AUTOMATIC_GENERAL (26)
在LS-DYNA的950c版本中，这一接触方式和type 13接触方式类似，主要的区别在于，对于每一个从节点，这一接触会储存三个可能会参与接触计算的主面段，而不是两个。950d版本及其之后的版本中，type 13接触得到了改进，所以如今type 13接触通常更为精确。GENERAL 选项的主要特性在于可以自动进行壳单元边-边以及梁-梁（shell edge-to-edge and beam-to-beam ）接触，程序会检查壳单元的所有自由边和所有梁单元与其他自由边和梁单元的接触情况。与type 13不同的是，type 26 接触会沿着梁单元的整个长度和壳单元的外侧边进行接触检查，而不是仅仅检查节点。960版本中新增了一个利用INTERIOR 选项检查壳单元的内部边的功能，但是其计算成本很高，通常也不必要使用。我们计划在970版本中更新这一接触，以便包含*AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE接触中所有的改进项。
这一接触类型用于可变形（物体的）节点和刚性几何面之间，在计算过程中用到了定义几何面的解析方程。与通常的需要划分成网格的面段相比，这是一种高级的算法。用于抵抗穿透的接触力通过罚函数法来获得。这一方法一般用来在LS-DYNA中模拟那些通常由规则曲面近似而来的假人模型。为了清楚地可视化计算结果，程序会自动在刚性曲面上划分网格，但是这些网格并不参与计算。解析刚性曲面可以是如下几种：
无限或有限的平面；
球面；
圆柱面；
超椭球面；
圆环面；
加载曲线中定义的线；
CAL3D/MADYMO 平面；
CAL3D/MADYMO 椭球面；
来自VDA文件的曲面；
来自IGES文件的曲面。
从节点和主面段之间的接触关系由两者之间的线性弹簧表示，弹簧的刚度决定了将施加给从节点和主面段的接触力。下面简述两种计算接触刚度的方法：
接触面刚度计算公式如下：
这是默认的计算方法，其中利用接触面的尺寸和材料的力学性能计算刚度，因此当接触面之间的材料刚度参数为同一数量级时计算效率很高。当参与接触的两个部件的材料不同时，接触刚度大概是两个材料刚度中的较小值，如果接触刚度太小的话则会计算出现错误。这种错误一般出现在很软的泡沫材料和金属材料之间的接触上。因此我们不建议使用SOFT = 0选项，除非用户之前用这个选项计算时并没有出现错误。
这种方法不是默认的，通过参与接触的节点质量和全局时间步长度来计算接触刚度。这样计算出来的刚度与材料参数无关，因此适用于不同材料之间的接触。如下所示，刚度由节点质量除以时间步的平方并乘以一个确保计算稳定的缩放系数而得。
通常情况下，对于金属和金属之间的接触，不论是SOFT = 0还是SOFT = 1，计算的结果都是相近的。对于软泡沫和金属之间的接触，SOFT = 1选项会给出高出1-2个数量级的接触刚度。我们推荐在不同材料的接触之间使用SOFT = 1选项。
和SOFT = 1类似，SOFT = 2利用了基于节点质量和时间步的罚函数刚度。SOFT = 2调用了基于面段的接触算法，这种算法起源于Belytschko和他的同事提出的弹球接触（Pinball contact）。
在这种算法下，程序会计算面段之间的接触问题，而不是传统的节点-面段接触问题。当两个四节点的面段相互接触是，程序向八个节点施加接触力以避免面段之间的穿透。
这种计算方法可以实现更合理的接触力分布，而且对一些特别疑难的接触问题也很有效。目前SOFT = 2选项用到了MPP计算当中。梁的接触无法用SOFT = 2选项处理，此外，这一选项只适用于surface-to-surface 和 single surface contacts，而不适用于nodes-to-surface contacts。如果在计算模型中会出现segment-edge-to-segment-edge contact，用户应该谨慎使用设置卡A中的参数EDGE，同时SOFT选项要设置成2。
免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删
155-2731-8020
