流体渗透作用时间分析

当发生压力渗透时，流体压力被垂直施加到接触/目标面上。与常规的压力载荷相比，施加到子步上的流体压力大小取决于压力是常数输入还是表格输入，同时还取决于是阶跃加载还是斜坡加载。

如果瞬时施加所有的流体压力，则会造成在靠近接触界面附近产出较大的应力梯度，从而造成计算收敛困难。同理，当流体压力突然被移除或突然中断流体渗透，也会导致计算收敛困难。为了稳定计算并提高计算的收敛性，ANSYS提供了斜坡施加流体压力的选项，该选项在一个求解周期中通过多个计算子步线性地增加流体压力进行加载。

为了实现斜坡加载，可以使用接触单元实常数FPAT指定流体渗透作用时间。输入正值表示渗透作用时间等于输入的时间乘以载荷步的增量时间；输入负值表示渗透作用时间就是该数值的绝对值。ANSYS的默认值为0.01，则默认的渗透作用时间等于0.01乘以当前载荷步的时间增量。

在每一个渗透点，如果当前子步的增量时间小于流体渗透作用时间，即FPAT>(t。一t_n-1)，则流体压力在渗透作用时间周期中，从前一个子步施加的压力线性变化增加到总的流体压力，如图2-3所示。如果FPAT<(t_n-t_n-l)，则施加当前全部的流体压力如图2-4所示。在压力渗透关闭点，如果当前子步的时间增量小于流体渗透作用时间，则流体压力在渗透作用时间周期中从前一个子步施加的压力值线性减小到0，否则流体压力将被瞬时删除。

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图2-3 流体渗透作用时间（FPAT）大于子步

图2-4 流体渗透作用时间（FPAT）小于子步