接觸問題是一種高度非線性行為,需要較多的計(jì)算機(jī)資源。為了進(jìn)行切實(shí)有效的計(jì)算,理解問題的物理特性和建立合理的模型是很重要的。
接觸問題存在兩個(gè)較大的難點(diǎn):其一,在用戶求解問題之前,用戶通常不知道接觸區(qū)域。隨載荷、材料、邊界條件和其它因素的不同,表面之間可以接觸或者分開,這往往在很大程度上是難以預(yù)料的,并且還可能是突然變化的。其二,大多數(shù)的接觸問題需要考慮摩擦作用,有幾種摩擦定律和模型可供挑選,它們都是非線性的。摩擦效應(yīng)可能是無序的,所以摩擦使問題的收斂性成為一個(gè)難點(diǎn)。
注意 --如果在模型中,不考慮摩擦,且物體之間的總是保持接觸,則可以應(yīng)用約束方程或自由度藕合來代替接觸。約束方程僅在小應(yīng)變分析( NLGEOM ,off)中可用。見《ANSYS Modeling and Meshing Guide》中的§12,Coupling and Constraint Equations。
除了上面兩個(gè)難點(diǎn)外,許多接觸問題還必須涉及到多物理場(chǎng)影響,如接觸區(qū)域的熱傳導(dǎo)、電流等。