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接触表面と簡易接触
接触表面と簡易接触の特徴比較
Femtetでは接触の境界条件として接触表面と簡易接触の２つの種類の境界条件を設定することができます。
以下に接触表面と簡易接触の特徴を比較した表を示します。
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接触表面 |
簡易接触 |
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適用範囲 |
あらかじめ接触してなくても設定可能 （↓の接触解析例１を参照） |
ボディ同士の共有面にのみ設定可能 離れているボディ間には設定できない （↓の接触解析例２を参照） |
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解析条件 |
静解析、調和解析 で利用可 |
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設定方法 |
一方を接触面、他方を被接触面として 接触ペア設定を行う必要がある。 |
ボディ同士の共有面に簡易接触を設定 簡易接触の種類を目的に応じて、 固着、開放、すべりのいずれかの固定 または、自動判定の選択が可能 |
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計算コスト （計算時間） |
多い （場合によっては収束破綻する） |
少ない（自動判定の場合） （接触表面より比較的収束性は良い） 固着、開放、すべりのいずれかの固定の 場合には反復計算せず、一回の計算で終了。 |
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摩擦係数 |
接触境界ペア毎に設定 |
簡易接触のダイアログで設定 |
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剥離強度 |
未対応 |
簡易接触のダイアログで設定可能 |
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接触力の出力 |
接触境界ペア毎に集計して結果値として出力 |
簡易接触境界毎に集計して結果値として出力 |
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接触力の発生箇所 |
更新された変位に基づく接触部位で発生 接触部位の変位が大きい場合にも対応 |
変形前の形状の接合要素内部で発生 接触部位の変位が少ないという前提 |
離れたボディ間の接触、接触部位のすべりが大きい場合は接触表面、
あらかじめボディ間が接触しており、変位量が大きくない場合は簡易接触、
が適していると言えます。
接触解析例
接触表面は適用可で簡易接触が適用不可である解析例．
「複数のボディ間の接触面上ですべりが発生するケース」
赤いボディが青いボディの間に挿入されて青いボディを開いています。
簡易接触が適用可である例（接触表面も適用可）
「複数のボディ が接触面を介して押し付けあうケース」
赤いボディが青いボディに押し付けられて青いボディがくぼんでいます。