7 / 14
ментов сетки (refinement) позволяет уменьшить число плохих элемен-
тов, но не до нуля.
При расчете с мелкими элементами в контакте, особенно при не-
удачном отношении размеров поверхностных и объемных элементов,
для исключения остановки расчета по указанной ошибке можно за-
давать большие шаги приращения нагрузки. При грубом разбиении
бывает наоборот.
Иногда помогает небольшое смещение начального положения од-
ной поверхности относительно другой на очень малую величину, на-
пример, на несколько нанометров.
С малой вероятностью успеха можно пробовать выполнять рас-
чет с частым сохранением файлов рестарта. При получении ошибки
выполнить рестарт с более мелким или наоборот крупным шагом на-
гружения. Рестарт необходимо выполнять с момента, заметно пред-
шествующего моменту ошибки, чтобы изменения в шагах нагружения
могли отразиться на результатах.
Ошибки типа 2 возникают ввиду малой начальной площади со-
прикосновения контактирующих поверхностей. Начальное взаимное
расположение поверхностей должно быть таким, чтобы они касались
не точно узел в ребро и не точно узел в узел, а узел в поверхность
противолежащего конечного элемента. При этом следует немного (на
долю конечного элемента) заглубить вершину одной поверхности в
другую, тип начального контакта может оставаться открытым (open).
Программа правильно рассчитает смятие, а ошибка не будет появлять-
ся. Скругление вершины не требуется.
Вопросы скругления вершин бугорков шероховатости рассмотрены
в работе [24], в работах [25, 26] получено, что наличие скругления мо-
жет существенно изменить площадь фактического контакта. По мне-
нию авторов настоящей статьи, вершины реальных шероховатых по-
верхностей чаще острые, чем скругленные. Кроме того, скругленные
вершины, видимо, более трудоемки в вычислениях и генерации сетки
вследствие необходимости измельчать сетку на вершине, а острые вер-
шины не вызывают неустойчивости в счете. Исходя из этого, следует
принимать вершины острыми.
Вносить изменения в функции формы конечных элементов, заме-
нив полиномы Лагранжа NURBS или T-сплайнами для приближения
конечно-элементной геометрии к геометрии формируемой в CAD-
системах, предложено в работе [27]. Наиболее актуально это может
быть для областей контакта, когда площадь фактического контакта за-
метно зависит от точности описания геометрии тела. Аналогичный
результат можно получить измельчением сетки в области контакта,
что увеличит время расчета, но с ростом производительности ЭВМ
актуальность применения сплайнов может снижаться. Кроме того, при
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2016. № 1 135