描述
本文包含求解結構接觸模型的指導信息，以及實現收斂解應遵守的過程。
背景
在結構接觸建模中，您須要處理高度非線性問題。隨著表面互相接觸并脫離接觸，荷載路徑和撓度狀態將發生突變。中的數值求解器估算的解預計具有一定的光滑性，因而求解這種模型本質上頗具一定的挑戰性。大多數接觸模型都須要我們對默認的模型設置進行一些修改就能有效求解。
接觸建模指導信息幾何
倘若您的幾何包含彼此相鄰并具有配對邊界的零件，則應將定型方式設為產生裝配，并選擇接觸對作為創建對的對類型。這將在對象的配對邊界之間手動創建“接觸對”。有關“形成裝配”用法的更多詳盡信息，請參見知識庫文章1216。對于最初沒有接觸但在仿真過程上將發生接觸的邊界，您須要在那些邊界組之間自動創建“接觸對”。
倘若您預計模型中的任何尖角和表面之間會發生接觸，則應更改幾何結構，將尖角替換為方形邊界（圓角）。圓角直徑可以十分小，而且您須要對該表面進行特別細化的網格界定。
定義
自動和手動創建的所有接觸對均在以下位置定義：組件>定義>接觸對。
在接觸對定義中，選擇剛性較大的零件作為源。倘若各個零件的撓度相像，則將凹形零件設為源，凸形零件設為目標。因此，您可以使用交換源和目標按紐。為了提升效率，在每位接觸對中僅包含可能發生接觸的邊界。
假若您預計接觸邊界之間幾乎沒有滑動（比如，熱壓配合或兩個零件通過螺絲固定在一起時），則轉入接觸對>中級設置，將映射方式改為初始配置。系統將基于域的初始位置僅估算一次源和目標邊界之間的映射，為此，收斂速率更快且更穩定。
固體熱學
您可以在固體熱學插口中添加接觸特點。單個接觸特點可同時應用于所有“接觸對”定義。在“接觸”特征中，選擇增廣拉格朗日或罰作為“接觸壓力技巧”。增廣拉格朗日法的精度更高，但估算成本也較高，并須要更多微調才會收斂。罰函數法的精度相對較低，但更穩健，但是所需的求解器調整更少，因而更適用于求解多化學場問題和瞬態模型。在對粘附建模時，必須使用罰函數法。
使用增廣拉格朗日公式時，可以通過“罰因子”來控制迭代過程中界面表面的“堅硬”程度，但不會直接影響收斂結果。默認的“罰因子”包含兩個預設微調選項：穩定性（默認設置）或速率。假如接觸零件在仿真開始時處于接觸狀態，則“速度”是首選設置。有關自動調整“罰因子”的指導信息，請參見“知識庫”條目1171。不過，僅當您完成本“知識庫”條目中的所有其他建議設置后，才應自動調整“罰因子”。
假如一個零件的撓度顯著小于其他零件，則其應力相對可以忽視不計，我們一般可以將其視為剛性零件。這是一個簡化假定，可以使問題更容易求解。為了應用這一假定，您可以在剛性域中添加指定位移條件。您可以在剛性域的任何平面邊界上使用特別碳化物的網格，但仍需對所有彎曲的接觸邊界使用細化網格。剛性零件應作為“接觸對”中的源。可變形域邊界上的網格須要足夠細化，能夠為接觸補片和撓度狀態提供良好的幀率。
比較好的做法是對模型上將要發生接觸的所有域應用指定位移約束。與僅包含外加載荷、力和接觸條件（但這種條件不受約束）的域情況相比，這樣更容易求解。假如可以重新用公式表示這個問題，便于對所有域施加一些初始約束，請執行此操作。
倘若您必須對最初不受約束的域建模，可以在這種不受約束的可變形域（或那些域的邊界）中添加彈簧基礎特點。將彈簧常數的大小最初設為特別大的值，大到足以使因初始外加載荷形成的變型可忽視不計。當彈簧常數增大到零時，因為接觸和外加載荷的作用，域將逐步松馳到其變型的狀態。
倘若您正在求解靜態（穩態）模型，建議在求解過程中使指定位移、載荷以及任意彈簧基礎的撓度形成斜坡變化。您可以引入新的全局參數（將其命名，如），并將此因子減去所有荷載、位移和撓度。您可以在研究設置中定義此參數的斜率。
倘若您正在求解時間相關的（瞬態）模型，請確保所有的指定位移、載荷以及任意彈簧基礎的撓度均與時間相關，并在數學上合理的時間跨徑上發生斜坡變化，這除了適用于固體熱學化學場，并且適用于包含的所有其他數學場（假如是多化學場模型）。相關更多信息，請參見“知識庫”條目905。
假如您正在求解瞬態模型但不想考慮慣性效應（假如不希望對結構震動建模），可以轉入“固體熱學”接口的結構瞬態特點設置，并選擇準靜態，因而顯著推動求解速率。
網格
為接觸邊界生成足夠細化的網格，這一點特別重要。您須要進行自動網格界定。應在接觸邊界上界定足夠細化的網格，能夠為接觸區域提供良好的幀率。接觸對的目標邊界上的網格必須比源邊界的細化，且起碼細化兩倍。彎曲表面上的網格須要比平面愈發細化。
研究設置
在求解穩態研究時，建議您使無約束域上的指定位移、載荷或彈簧基礎形成斜坡變化。首先，您可以引入全局參數（如），并將它除以所有位移、載荷和撓度。您可以通過“穩態”研究步驟設置中的輔助掃描選項使該參數形成斜坡變化。
外加載荷和位移的斜率應從特別接近零的值開始，此時的接觸可以忽視不計，甚至不存在，之后斜率應線性斜升至最大值。諸如，下邊的屏幕截圖顯示從值0.001開始，之后以0.1為增量從0.1降低到1。默認情況下，軟件將使用連續法，其中使用上一個求解步驟中的解作為下一個步驟的初始條件，因而更容易收斂。增量的數目可能須要特別大，并建議您監視斜坡因子為什么值時，求解器的收斂速率較慢。收斂較慢時，您可以使用更多增量。
未約束域上的彈簧基礎使用的彈簧常數的斜率應從彈簧撓度的峰值開始，之后降至零。在這些情況下如何引入摩擦力公式，建議使彈簧撓度呈非線性減少。通過使用參數（在0到1范圍內呈線性變化），可以在Z方向引入具有彈簧常數kz的彈簧基礎，其中
kz=k0*(1-)*2^(-*10)
同樣，在須要約束的任何其他方向上也使用這一彈簧基礎。您應當選擇彈簧撓度的峰值k0，使完整外加載荷造成的位移約等于接觸邊界的單元大小。
當一個模型包含彈簧基礎和外加載荷時，外加載荷應呈線性斜升，與此同時，彈簧基礎的彈簧常數呈非線性斜降（使用前面的表達式），如以下繪圖所示。
求解器設置
請盡可能使用默認建議的直接求解器，而不是迭代求解器。迭代求解器須要的顯存較少，但收斂速率一般要慢得多。
對于包含對斜坡參數進行“輔助掃描”的穩態模型，默認操作是使用“連續”法。在參數化設置中，將預測器改為常數將使收斂更穩定，但速率更慢。下邊的屏幕截圖顯示了此設置。
在使用增廣拉格朗日公式時如何引入摩擦力公式，默認的求解器配置會使用分離方式，其中在單獨的“集總步驟”中求解接觸壓力（假如包含磨擦，則還有磨擦力）。您不應修改此配置。倘若您必須更改求解器序列，則仍應保留單獨的分離組，并在位移后進行求解。
在使用增廣拉格朗日公式時，須要自動縮放接觸問題中的變量。倘若您在求解之前未能恐怕接觸壓力，則可能須要分兩步進行剖析，其中先使用罰公式估算接觸壓力的恐怕值。因為在檢測收斂性時會使用這一接觸壓力比列值，因而假如使用的值過大，會存在結果不正確的風險。
磨擦接觸建模
磨擦建模一般會明顯降低估算時間，因而，假如可以合理地忽視磨擦，我們就將其忽視。磨擦一般只會形成很小的局部影響，但是我們很難得到精確的磨擦系數，所以這些簡化實際上是合理的。但是，假若接觸邊界上存在顯著的剪切撓度，或則磨擦耗損十分重要，則必須包含磨擦。
倘若您的接觸仿真確實涉及磨擦，可以先設置不含磨擦的問題并進行求解。找到合適的求解器設置后，添加磨擦并重新求解。因為磨擦力的發展與歷史相關，因而，您應當總是使用參數化求解器或瞬態求解器來逐漸求解磨擦接觸問題。
其他資源
User'sGuide>>章節。
