在Marc2025.1结构分析中,默认接触算法已更改为点-面混合模式,且混合算法已被修改为主要基于惩罚算法。尽管混合模式适用于大多数耦合分析,但仍有一些选项不支持(例如单元的热传导和焊接)。因此,对于耦合分析,2025.1版本中仍将默认使用标准的点-面接触算法。
相比于之前的默认算法,新算法的主要优点包括:
✔ 真正的双面接触处理
✔ 与接触体的顺序无关
✔ 更好的多体接触处理
✔ 改进的分离行为
✔ 在收敛测试中考虑接触的节点
✔ 提供接触的壳体3D展示
✔ 可以应用带节点的几何刚体
预计这一新默认设置将减少模型调试的需求,从而使接触分析更加顺利地运行。如图1所示,今天我们将通过一个成型案例,分享演示接触分析功能的改进。
图1:成型仿真模型组成
接触分析功能改进案例
对现有混合算法也进行了改进。以前,节点绑定(MPC)是强制接触的主要方法,无法绑定的节点通过惩罚约束进行约束。当前,强制接触约束的主要方法已基于罚函数法。分离求解也有所改进,分离是在牛顿-拉夫森迭代过程中进行的,而不是在达到收敛解后进行。相比现有混合方法,处理多体接触的方式有了显著改进。两个可变形体被粘接在一起并同时与第三接触体接触的特殊情况得到了更好的处理。
虽然混合接触方法旨在覆盖所有接触方面,但并非所有情况下该选项都能最佳运行。在某些情况下,改用现有的标准的点-面或面-面接触方法可能更有利。例如,在存在明确接触面且没有多体接触的情况下,标准的点-面方法可能运行的更好。
现在几何(刚性)接触体可以拥有与可变形体接触的节点。这是通过现有的“几何体(带节点)”类型实现的,仅适用于新的混合公式。有关如何使用这一新功能,请参见用户手册示例e046。
采用Marc旧版本默认点-面标准模式和2025.1版本点-面混合模型的对比,可以看出旧版本出现尖点的穿透现象,用旧版本的接触一般可以通过尖角处倒细小圆角,且对应接触位置进行网格细化来解决。当前新版本无需额外操作,改进后的接触求解结果更准确。
下面图2a,图2b分别为2D成型新旧版本点-面接触标准版和混合版的结果差异性对比。
图2a:旧版本点-面标准接触结果
图2b:旧版本点-面标准接触结果
下面图3a,图3b分别为3D成型新旧版本点-面接触标准版和混合版的结果差异性对比。
图3a:旧版本点-面标准接触结果
图3b:新版本点-面混合接触结果