- FKN - множитель штрафной жесткости в направлении нормали;

- FTOLN - множитель допуска внедрения;

- ICONT - допуск начального смыкания контакта;

- PINB - глубина области поиска контакта;

- РМАХ - нижний предел начального допустимого внедрения;

- PMIN - верхний предел начального допустимого внедрения;

- TAUMAX - максимальное напряжение трения;

- CNOF - геометрическое смещение контактной поверхности;

- FKOP - жесткость в открытом контакте;

- FKT - штрафная жесткость в касательном направлении;

- СОНЕ - когезия в контакте;

- ТСС - коэффициент тепловой проводимости в контакте;

- FHTG - коэффициент выделения тепла в контакте;

- SBCT - постоянная Стефана - Больцмана;

- RDVF - коэффициент радиационного излучения;

- FWGT - средневзвешенный коэффициент нагрева;

- ЕСС - коэффициент электрической проводимости в контакте;

- FHEG - средневзвешенный коэффициент рассеяния Джоуля;

- FACT - отношение коэффициентов трения статического и динамического;

- DC - коэффициент экспоненциального затухания при вычислении коэффициента трения;

- SLTO - допускаемое упругое проскальзывание;

- TNOP - максимально допускаемое контактное давление;

- TOLS - множитель расширения ответного ребра;

- МСС - контактная магнитная проводимость.

Свойства материала - DAMP, MU, EMIS. Нагрузки, прикладываемые к поверхности элемента:

конвекция на ребре 1 (I-J-K-L);

- поток тепла на ребре 1 (I-J-K-L).

Объемные нагрузки - нет. Специальные возможности:

- нелинейность;

- большие перемещения;

- рождение и смерть.

KEYOPT(l) - признак применяемых степеней свобод:

- 0-UX,UY,UZ;

- 1-UX,UY,UZ,TEMP;

- 2-TEMP;

- 3 - UX, UY, UZ, TEMP, VOLT;

- 4-TEMP, VOLT;

- 5 - UX, UY, UZ, VOLT;

- 6-VOLT;

- 7-MAG.

KEYOPT(2) - признак алгоритма вычисления контакта:

- О - расширенный метод множителей Лагранжа (и по умолчанию);

- 1 - штрафные функции;

- 2 - метод многоточечных связей (МРС);

- 3 - метод множителей Лагранжа в направлении нормали и метод штрафов в направлении касательной;

- 4 - чистый метод множителей Лагранжа в направлении нормали и касательной.

KEYOPT(4) - признак расположения точек определения контакта:

- О-в точках интегрирования по Гауссу (для расчетов общего вида);

- 1 - в узлах в направлении нормали к контактной поверхности;

- 2 - в узлах в направлении нормали к ответной поверхности.

KEYOPT(5) - признак автоматического регулирования значений CNOF и ICONT:

- О - без автоматического регулирования;

- 1 - смыкание зазора с автоматическим назначением CNOF;

- 2 - уменьшение внедрения с автоматическим назначением CNOF;

- 3 - смыкание зазора и уменьшение внедрения с автоматическим назначением CNOF;

- 4 - автоматическое назначение ICONT.

KEYOPT(7) - признак контроля приращения шага по времени:

- О - без контроля;

- 1 - автоматическое деление приращения шага пополам;

- 2 - обеспечение рационального приращения шага по времени;

- 3 - обеспечение минимального приращения шага по времени при изменении состояния контакта в элементе.

Примечание. Для KEYOPT(7) = 2 или 3 проводится автоматическое деление приращения шага пополам. Данные значения признака действуют только при вызове команды SOLCONTROL,ON,ON.

KEYOPT(8) - признак выделения асимметричного контакта:

- О - не применяется;

- 2 - комплекс ANSYS внутренне выделяет пары асимметричного контакта, используемые в ходе расчета (применяется только при использовании симметричного контакта).

KEYOPT(9) - признак учета начального зазора или внедрения;

- О - начальное внедрение или зазор и геометрическое смещение учитываются;

- 1 - начальное внедрение или зазор и геометрическое смещение не учитываются;

- 2 - начальное внедрение или зазор и геометрическое смещение учитываются в виде плавно прикладываемой нагрузки;

- 3 - геометрическое смещение учитывается, начальное внедрение или зазор не учитывается;

- 4 - учитываются только внедрение или зазор в виде плавно прикладываемой нагрузки.

Примечание. При KEYOPT(9) =1,3 или 4 указанный эффект начального зазора учитывается только при KEYOPT(12) = 4 или 5.

KEYOPT(IO) - признак обновления контактной жесткости:

- О - проводится на каждом шаге нагрузки, если FKN изменено в ходе шага нагрузки (на основе контактной пары);

- 1 - проводится на каждом промежуточном шаге, на основе средних напряжений в прилегающих элементах, вычисленных на предыдущем промежуточном шаге (на основе контактной пары);

- 2 - проводится на каждой итерации, на основе текущих средних напряжений в прилегающих элементах (на основе контактной пары);

- 3 - проводится на каждом шаге нагрузки, если FKN изменено в ходе шага нагрузки (на основе индивидуального элемента);

- 4 - проводится на каждом промежуточном шаге, на основе средних напряжений в прилегающих элементах, вычисленных на предыдущем промежуточном шаге (на основе индивидуального элемента);

- 5 - проводится на каждой итерации, на основе текущих средних напряжений в прилегающих элементах (на основе индивидуального элемента).

Примечание. При KEYOPT(IO) = 0, 1, и 2 усреднение означает, что жесткости и настройки ICONT, FTOLN, PINB, РМАХ и PMIN усредняются для всех контактных элементов, входящих в контактную пару. Для KEYOPT(IO) = 3, 4 и 5 жесткости и настройки основаны на значениях для индивидуального контактного элемента (геометрии и свойствах материала).

KEYOPT(ii) - признак учета толщины балок и оболочек:

- О - не учитывается;

- 1 - учитывается.

KEYOPT(12) - признак свойств контактной поверхности:

- О - стандартные;

1 - грубый контакт;

- 2 - контакт без разделения (скольжение допускается);

- 3 - контакт со склеиванием;

- 4 - контакт без разделения (постоянный);

- 5 - контакт со склеиванием (постоянный);

- 6 - контакт со склеиванием (начальный контакт).

Расчетные данные элемента

Расчетная информация, связанная с элементом, разделена на два вида:

Таблица 2.71. Описание расчетных данных элемента CONTA174

Таблица 2.71. Описание расчетных данных элемента CONTA 174 (продолжение)

Объект Определение

МСС Магнитная проводимость в контакте

MFLUX Плотность магнитного потока

MAGS Магнитный потенциал в контактирующем узле

MAGT Магнитный потенциал в связанном ответном элементе

ELSI Расстояние упругого скольжения для контакта со склеиванием на промежуточном шаге

2.10.72. CONTA 175- двухмерный

или трехмерный (2D/3D) контактный элемент типа узел с поверхностью

Описание элемента

Элемент CONTA175 может использоваться для представления контакта и скольжения между двумя поверхностями (или между узлом и поверхностью, или между линией и поверхностью) в двухмерном (2D) или трехмерном (3D) пространствах. Элемент может применяться в двухмерных (2D) или трехмерных (3D) моделях. Элемент может располагаться на поверхностях объемных элементов, балок и оболочек. Трехмерные (3D) объемные элементы с промежуточными узлами не поддерживаются. Контакт происходит при внедрении контактного узла в элемент ответной поверхности TARGE169 или TARGE170. Касательные напряжения трения определяются.

Исходные данные элемента

Геометрия и расположение узлов показаны на рис. 2.72. Элемент определяется одним узлом. Прилегающими элементами могут являться двухмерные (2D) или трехмерные (3D) элементы объемного НДС, оболочки или балки. Трехмерные (3D) объемные элементы с промежуточными узлами не поддерживаются. Элемент CONTA175 обеспечивает контакт в двухмерных (2D) или трехмерных (3D) моделях, в зависимости от применяемого типа ответного элемента, двухмерного (2D, TARGE169) или трехмерного (3D, TARGE170). Следует учитывать, что

Нормаль

CONTA175

2-D связанный ответный элемент (TARGE169)

элемент (TARGE170)

3-D связанный ответный

контакт может определяться только в случае, когда направление внешней нормали ответной поверхности указывает на контактную поверхность.

Элементы контактной поверхности связываются с элементами ответной поверхности (TARGE169, TARGE170) посредством общего набора геометрических характеристик. Комплекс ANSYS определяет контакт только между поверхностями с общим номером набора геометрических характеристик. Если в контакт с одной границей объемных элементов вступает более чем одна ответная поверхность, следует создавать несколько контактных элементов, имеющих идентичную геометрию, но состоящих в контакте с разными ответными поверхностями (при этом ответные элементы имеют различные номера наборов геометрических характеристик), или следует объединять две ответные поверхности в одну (ответные элементы будут иметь единый набор геометрических характеристик).

Список исходных данных элемента

Узлы - I.

Степени свобод:

- UX, UY, (UZ) (при KEYOPT(l) = 0);

- UX, UY, (UZ,) TEMP (при KEYOPT(l) - 1);

- ТЕМР(приКЕУОРТ(1) = 2);

- UX, UY, (UZ,) TEMP, VOLT (при KEYOPT(l) - 3);

- TEMP,VOLT(nPHKEYOPT(l) = 4);

- UX, UY, (UZ,) VOLT (при KEYOPT(i) - 5);

- VOLT (при KEYOPT(l) = 6);

- AX (2D), MAG (3D) (при KEYOPT(l) = 7).

Геометрические характеристики:

- Rl - радиус дуги Ответной поверхности;

- R2 - толщина суперэлемента;

FKN - множитель штрафной жесткости в направлении нормали;

- FTOLN - множитель допуска внедрения;

- ICONT - допуск начального смыкания контакта;

- PIND - глубина области поиска контакта; .

- РМАХ - нижний предел начального допустимого внедрения;

- PMIN - верхний предел начального допустимого внедрения; TAUMAX - максимальное напряжение трения;

- CNOF - геометрическое смещение контактной поверхности;

- FKOP - жесткость в открытом контакте;

- FKT - штрафная жесткость в касательном направлении;

- СОНЕ - когезия в контакте;

- ТСС - коэффициент тепловой проводимости в контакте;

- FHTG - коэффициент выделения тепла в контакте;

- SBCT - постоянная Стефана - Больцмана;

- RDVF - коэффициент радиационного излучения;

- FWGT - средневзвешенный коэффициент нагрева;

- ЕСС - коэффициент электрической проводимости в контакте;

- FHEG - средневзвешенный коэффициент рассеяния Джоуля;

- FACT - отношение коэффициентов трения статического и динамического;

- DC - коэффициент экспоненциального затухания при вычислении коэффициента трения;

- SLTO - допускаемое упругое проскальзывание;

- TNOP - максимально допускаемое контактное давление;

- TOLS - множитель расширения ответного ребра;

- МСС - контактная магнитная проводимость.

Свойства материала - DAMP, MU, EMIS. Специальные возможности:

- нелинейность;

- большие перемещения;

- рождение и смерть.

KEYOPT(l) - признак применяемых степеней свобод:

KEYOPT(2) - признак алгоритма вычисления контакта:

-О - расширенный метод множителей Лагранжа (и по умолчанию);

- 1 - штрафные функции;

- 2 - метод многоточечных связей (МРС);

- 3 - метод множителей Лагранжа в направлении нормали и метод штрафов в направлении касательной;

- 4 - чистый метод множителей Лагранжа в направлении нормали и касательной.

KEYOPT(3) - признак модели контакта:

- О - усилия в контакте основаны на свойствах модели (и по умолчанию);

- 1 - модель контакта со скольжением. KEYOPT(4) - признак направления нормали в контакте:

- О - по нормали к ответной поверхности (и по умолчанию);

- 1 - по нормали к контактным узлам;

- 2 - по нормали к контактным узлам (используется для нижней поверхности оболочек и балок, считающейся контактной, с учетом толщины оболочек и балок);

- 3 - по нормали к ответной поверхности (используется для нижней поверхности оболочек и балок, считающейся контактной, с учетом толщины оболочек и балок).

KEYOPT(5) - признак автоматического регулирования значений CNOF и ICONT:

- О - без автоматического регулирования;

- 1 - смыкание зазора с автоматическим назначением CNOF;

- 2 - уменьшение внедрения с автоматическим назначением CNOF;

- 3 - смыкание зазора и уменьшение внедрения с автоматическим назначением CNOF;

- 4 - автоматическое назначение ICONT.

KEYOPT(7) - признак контроля приращения шага по времени:

- О - без контроля;

- 1 - автоматическое деление приращения шага пополам;

- 2 - обеспечение рационального приращения шага по времени;

- 3 - обеспечение минимального приращения шага по времени при изменении состояния контакта в элементе.

Примечание. Для KEYOPT(7) = 2 или 3 проводится автоматическое деление приращения шага пополам. Данные значения признака действуют только при вызове команды SOLCONTROL,ON,ON.

KEYOPT(8) - признак выделения асимметричного контакта:

- О - не применяется;

- 2 - комплекс ANSYS внутренне выделяет пары асимметричного контакта, используемые в ходе расчета (применяется только при использовании симметричного контакта).

KEYOPT(9) - признак учета начального зазора или внедрения:

- О - начальное внедрение или зазор и геометрическое смещение учитываются;

- 1 - начальное внедрение или зазор и геометрическое смещение не учитываются;

- 2 - начальное внедрение или зазор и геометрическое смещение учитываются в виде плавно прикладываемой нагрузки;

- 3 - геометрическое смещение учитывается, начальное внедрение или зазор не учитывается;

- 4 - учитываются только внедрение или зазор в виде плавно прикладываемой нагрузки.

Примечание. При KEYOPT(9) -1,3 или 4 указанный эффект начального зазора учитывается только при KEYOPT(12) = 4 или 5.

KEYOPT(IO) - признак обновления контактной жесткости:

- 1 - проводится на каждом промежуточном шаге, на основе средних напряжений в прилегающих элементах, вычисленных на предыдущем промежуточном шаге (на основе контактной пары);

-. 2 - проводится на каждой итерации, на основе текущих средних напряжений в прилегающих элементах (на основе контактной пары);

- 3 - проводится на каждом шаге нагрузки, если FKN изменено в ходе шага нагрузки (на основе индивидуального элемента);

- 4 - проводится на каждом промежуточном шаге, на основе средних напряжений в прилегающих элементах, вычисленных на предыдущем промежуточном шаге (на основе индивидуального элемента);

- 5 - проводится на каждой итерации, на основе текущих средних напряжений в прилегающих элементах (на основе индивидуального элемента).

Примечание. При KEYOPT(IO) = 0, 1, и 2 усреднение означает, что жесткости и настройки ICONT, FTOLN, PINB, РМАХ и PMIN усредняются для всех контактных элементов, входящих в контактную пару. Для KEYOPT(IO) = 3, 4 и 5 жесткости и настройки основаны на значениях для индивидуального контактного элемента (геометрии и свойствах материала).

KEYOPT(ll) - признак учета толщины балок и оболочек:

- О - не учитывается;

- 1 - учитывается.

KEYOPT(12) - признак свойств контактной поверхности:

Расчетные данные элемента

Расчетная информация, связанная с элементом, разделена на два вида:

- узловые объекты, такие как узловые перемещения, включены в полное узловое решение.

- дополнительные элементные объекты, перечисленные в табл. 2.72. Таблица 2.72. Описание расчетных данных элемента CONTA 175

Объект Определение

EL Номер элемента

NODES Узел -1

ХС, YC, (ZC) Координаты точки расчета результатов

TEMP Температура T(l)

VOLU AREA (площадь элемента) в трехмерной модели, длина в двухмерной модели

NPI Число точек интегрирования

ITRGET Номер ответной поверхности (присваивается комплексом ANSYS)

Таблица 2.72. Описание расчетных данных элемента CONTA175 ( продолжение)