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ANSYS Workbench接触面网格节点匹配方法

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发表时间:2026-01-14 13:42
1. 概述
根据笔者以往ANSYS仿真经验,在非线性接触分析时,接触面和目标面的网格质量好坏对收敛性影响较大,且接触面和目标面的网格节点要是能一一对应,则能显著提高非线性接触收敛性。为此,一般我们需要进行接触面网格的手动控制,而ANSYS Woekbench提供了网格接触面网格匹配功能,使接触面网格节点和目标面网格节点能够一一对应,非常方便,但该方法目前有一定的局限性,就是只能用于四面体单元。
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2.几何拓扑关系
要进行网格匹配,首先两相邻部件不应该共享几何拓扑关系,即在几何层面,二者是相互独立的,后续划分网格时,在交界面位置网格不会共节点。
3.网格划分
首先进行网格划分,为了说明问题,将两个部件的网格尺寸设为大小不同的数值,如左侧接触面所属实体的单元尺寸为5mm,如图1所示
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图1 接触面网格尺寸
设置右侧目标面所属实体的网格尺寸为2.5mm,如图2所示。
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图2 目标面网格尺寸
然后我们添加网格划分方法,如图3所示。
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图3 插入网格划分方法
选中两个体,将划分方法改为四面体【Tetrahedrons】,如图4所示。
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图4 设置划分方法为四面体
划分后的网格如图5所示,可以看到,交界面处接触面和目标面的网格节点并未一一对应关系,左侧较为稀疏、右侧较为紧密。
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图5 未接触匹配的网格
4.接触匹配
然后添加接触匹配控制方法,如图6所示。
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图6 添加接触匹配控制
分别设置主面和从面,本次假设稀疏面为主面,如图7所示。
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图7 设置主面
较密的面为从面,如图8所示。
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图8 设置从面
然后我们生成接触匹配网格,如图9所示。
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图9 生成接触匹配网格
完成后软件会提示匹配了20的节点对,如图10所示。
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图10 匹配完成提示信息
那么此时再查看交界面处的网格,可以看到节点已经完全一一对应,如图11所示
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图11 匹配完成的网格节点
以上就是本次分享的ANSYS Workbench接触面网格节点匹配控制方法,心动不如行动,感兴趣的小伙伴们赶紧动手实操起来吧。
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