接触单元conta172

CONTA172:二维三节点面－面接触单元CONTA172单元描述：CONTA172用来定义一个二维目标面(TARGE169)和一个可变形表面间的接触和滑动单元。这个单元可以用于二维的结构、和耦合接触分析。本单元覆盖与二维实体单元表面，有中间节点（(PLANE2,PLANE121,PLANE183,SHELL209,HYPER74,PLANE82,HYPER84(withKEYOPT(1)=1),VISCO88,VISCO108,PLANE35,PLANE77,PLANE53,PLANE223,PLANE230,orMATRIX50).它与它连接的实体单元表面有相同的几何特征(seeFigure172.1:'CONTA172Geometry').。当单元表面渗透到指定的目标面上时，接触现象发生，库仑应力和摩擦剪应力是允许的。此单元的更多细节见ANSYS理论参考中的171接触单元。关于中节点的讨论见ANSYS模型与网格指南中的二次单元（中间节点）部分。其他面面接触单元，诸如（接触单元171、173、174）亦可用。Figure172.1CONTA172Geometry输入数据：单元几何形状和节点位置见Figure172.1CONTA172Geometry,单元通过三个节点定义（单元所附的实体单元有中间节点），如果单元所附的实体单元没有中间节点，用CONTA171（你也可以继续使用CONTA172但必须停止中间节点）。单元的X轴沿着I-J方向。接触单元的正确的节点顺序对正确的接触方向来说是重要的。如图所示，当从接触单元的第一个节点移向第二个节点时，必须是使目标面位于接触单元的右侧。用ESURF命令自动生成接触单元的更多信息见ANSYS接触技术指南的接触说明部分。二维表面接触单元是通过共用一个实常数来和二维目标面单元(TARGE169)相联系的。Ansys是通过相同的实常数来寻找面间的接触的。对于刚体－柔体接触或者柔体－柔体的接触，其中可变形的面必须用接触面代表。更多信息参见ANSYS接触技术指南中的接触面和目标面说明。如果多于一个的目标面将要和同一个实体单元的边界发生接触，你必须定义几个接触单元，这些接触单元共享同样的几何形状，但是和不同的目标面相联系（目标面必须定义不同的实常数），或者你必须合将两个目标面结合成一个（两个有相同的实常数）。这个单元支持多种二维应力状态，包括平面应力，平面应变，和轴对称状态，应力状态会根据所覆盖的实体单元的应力状态自动探测。然而，所覆盖的实体单元是超单元，你必须用KEYOPT(3)来说明应力状态单元的输入数据的总结在“CONTA172输入数据总结”中列出。单元输入信息的总的说明见单元输入。CONTA172输入摘要节点I,J,K自由度UX,UY(ifKEYOPT(1)=0)UX,UY,TEMP(ifKEYOPT(1)=1)TEMP(ifKEYOPT(1)=2)UX,UY,TEMP,VOLT(ifKEYOPT(1)=3)TEMP,VOLT(ifKEYOPT(1)=4)UX,UY,VOLT(ifKEYOPT(1)=5)VOLT(ifKEYOPT(1)=6)AZ(ifKEYOPT(1)=7)实常数R1,R2,FKN,FTOLN,ICONT,PINB,PMAX,PMIN,TAUMAX,CNOF,FKOP,FKT,COHE,TCC,FHTG,SBCT,RDVF,FWGT,ECC,FHEG,FACT,DC,SLTO,TNOP,TOLS对实常数的说明见表172.1“CONTA172实常数”材料属性DAMP,MU,EMIS面荷载Convection,Face1(I-J-K)HeatFlux,Face1(I-J-K)特别说明非线性大变形单元生死KEYOPTs以下说明的是172单元的KEYOPTS列表。包括对ANSYS接触技术指南中接触部分中专门论述的链接。KEYOPT(1)选择自由度0--UX,UY1--UX,UY,TEMP2--TEMP3--UX,UY,TEMP,VOLT4--TEMP,VOLT5--UX,UY,VOLT6--VOLT7--AZKEYOPT(2)接触算法:0--扩增的拉格朗日算法(缺省)1--罚函数方法2--多点约束Multipointconstraint(MPC)；更多信息参加ANSYS接触技术指南第七章'MultipointConstraintsandAssemblies'3--接触面法向用拉格朗日乘法器、接触面用罚函数4--目标面和接触面法向使用拉格朗日乘法器KEYOPT(3)出现超单元时的应力状态0--使用H单元(无超单元)1--轴对称（有超单元）2--平面应力、平面应变（有超单元）3--有厚度输入的平面应力（有超单元）KEYOPT(4)接触探测点的位置0--在高斯点(对大多数情况)1--在接触面法向节点上2--在目标面法向节点上注意：只有点－面接触时才能使用节点位置注意：当用多点约束定义接触面的约束时，用以下方法定义KEYOPT(4)：对分布力表面设置KEYOPT(4)＝1，对刚性约束表面设置KEYOPT(4)＝2。面基约束有更详细的叙述。KEYOPT(5)CNOF/ICONT自动调节:0--不自动调节1--关闭空隙自动CNOF。2--减少穿透自动CNOF自动CNOF3--关闭空隙、减少穿透4--自动ICONTKEYOPT(7)单元时间步长控制0--不控制1--自动二等分2--对下一个子步预测一个合理的时间增量3--对下一个子步预测一个最小的时间增量注意：对于KEYOPT(7)=2or3，包括自动二等分增量.只有当SOLCONTROL，ON,ON时才有效。KEYOPT(8)非对称接触选项:0--没有作用2--Ansys在求解过程中选择非最成接触对（只有当对称接触被定义时使用）KEYOPT(9)初始穿透或缝隙的影响0--包括由初始几何形状和接触表面偏移量引起的缝隙和穿透1--排除由初始几何形状和接触表面偏移量引起的缝隙和穿透2--包括由初始几何形状和接触表面偏移量引起的缝隙和穿透,有渐变效应3--包括由用户指定的接触表面偏移量，排除由初始几何形状引起的缝隙或穿透。4--包括由用户指定的接触表面偏移量，排除由初始几何形状引起的缝隙或穿透。由渐变效应。注意：对于KEYOPT(9)=1,3,or4,，如果KEYOPT(12)=4or5.表明初始缝隙效应被考虑了。KEYOPT(10)接触刚度矩阵更新：0--若在荷载步中FKN被重新定义，则每一荷载步更新一次接触刚度(pairbased)。1--根据所附实体单元的前一个子步的平均应力(pairbased).2--每次根据当前所附单元的平均应力迭代(pairbased).3--若在荷载步中FKN被从新定义，则每一荷载步更新一次接触刚度矩阵(individualelementbased).4--根据所附实体单元的前一个子步的平均应力(individualelementbased).5--每次根据当前所附单元的平均应力迭代.(individualelementbased).注意：KEYOPT(10)=0,1,and2是pairbased,刚度和ICONT,FTOLN,PINB,PMAX,andPMIN的设置是根据接触对中的接触单元平均的。对KEYOPT(10)=3,4,and5,刚度和ICONT,FTOLN,PINB,PMAX,andPMIN的设置是根据每一个接触单元平均的。（几何和材料特性）。KEYOPT(11)梁、壳厚度影响0--不考虑1--考虑KEYOPT(12)接触面状况0--标准1--粗糙2–不分离但可以滑动3--粘结4--不分离5--总是粘结6--初始粘结（初始接触）表172.1CONTA172实常数