9 / 14
Приведем рекомендованные параметры контакта для расчета.
1. Для определения областей контакта (contact detection) приме-
няется метод нахождения гауссовых точек интегрирования (Gauss
integration points). При этом сходимость на каждом шаге нагружения
в начале расчета достигалась за 2–8 итераций. Для поверхностей бо-
лее простой формы, чем шероховатость, правильнее область контакта
комплекс ANSYS определяет с использованием режима поиска точек
контакта “on nodes from contact”, особенно при высокой контактной
жесткости. А для шероховатых поверхностей на основе фрактальной
функции Веерштрасса –Мандельбродта проводить расчет без сбоев
вследствие ошибок позволяет только режим “on Gauss points”.
2. Алгоритмом контакта выбирался Augmented Lagrange method,
в котором используется итерационное повторение алгоритма метода
штрафа. Другие контактные алгоритмы, такие как Penalty method, MPC
algorithm, Lagrange & penalty method, Lagrange method, не позволяют
закончить расчет ввиду возникновения ошибок решателя.
3. Для коэффициента контактной жесткости FKN принималось зна-
чение по умолчанию, равное единице. Контактная жесткость вычи-
сляется автоматически внутри решателя ANSYS на основе формы
контактирующих элементов, модуля упругости и задаваемого поль-
зователем коэффициента контактной жесткости FKN, используемого
в качестве параметра штрафа. Чем выше контактная жесткость, тем
точнее расчет перемещения узлов поверхности. Однако высокая кон-
тактная жесткость не исключает искривления элементов поверхности.
В проведенных расчетах увеличение коэффициента контактной жест-
кости FKN от 1 до 10 и более на фактическую площадь контакта, как
правило, существенно не влияло. Достаточным можно полагать, если
удается выполнить расчет при FKN = 1.
4. Начальное проникание исключается, т.е. параметру Initial pene-
tration присваивается значение Exclude everything.
5. Параметр автоматического регулирования зазора (Automatic
contact adjustment) устанавливается на закрытие зазора (Close gap).
6. При выборе несимметричного контакта (параметр Asymmetric
contact selection) ошибок меньше. При этом общее число требуемых
итераций на несколько процентов ниже. Хотя при сравнимых по твер-
дости материалах поверхностей точнее будет использовать симме-
тричный контакт, когда создается две контактные пары в одной обла-
сти контакта. В последнем случае необходимо учитывать, что кон-
тактное давление будет суммой контактных давлений с элементов
CONTA174 каждой поверхности. Отмена выбора Asymmetric contact
selection при одной контактной паре на площадь фактического контак-
та и число элементов в области контакта не влияет.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2016. № 1 137