1.完全罚函数法(Pure Penalty Method)
完全罚函数法计算时需要提供法向和切向刚度矩阵。完全罚函数的主要缺点是,两个接触面之间的穿透量取决于这个刚度矩阵。过高的刚度值会减小穿透总量,产生病态的总体刚度矩阵从而导致计算收敛困难。
2.增强的拉格朗日方法(Augmented Lagrangian Method)
增强的拉格朗日方法是为了找到精确的拉格朗日乘子(即接触力),并对罚函数进行一系列修正迭代。在方程的平衡迭代过程中增大接触附着力(压力和摩擦应力)以便最终的穿透值小于允许的容差值(FTOLN)。与罚函数的方法相比,拉格朗日方法容易得到良态条件,对接触刚度的敏感性较小。然而,在有些分析中,特别是在变形后网格变得太扭曲时,增强的拉格朗日方法可能需要更多的迭代。
3.纯拉格朗日方法(Pure Lagrange Multiplier Method)(www.xing528.com)
当存在粘结接触并且当接触是闭合的且是“零滑动”时,纯拉格朗日乘子算法会施加零穿透值。纯拉格朗日算法不要求接触刚度:FKN和FKT。取而代之的是颤振控制参数(Chattering Control Parameters):FTOLN和TNOP。这种方法在模型中添加了接触附着力并把它作为模型的一个自由度,并要求增加迭代次数以使接触状态稳定。这种方法与增强的拉格朗日方法相比增加了计算量。
4.混合算法
ANSYS提供了一种混合算法,即在接触法向使用拉格朗日乘子法,接触切向使用罚函数法。对于粘结接触状态,这种方法强制施加零穿透值并且允许小滑动。它也要求颤振控制参数FTOLN和TNOP,还有允许的弹性滑动参数SLTO的最大值。
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