接触表面の設定

接触表面は一方の面に[接触面]、他方の面に[被接触面]を設定し、かつこれらの境界条件を

[解析(S)]→[境界条件のペア設定(B)]でペア設定する必要があります。

接触面については３Dの場合は面、辺、点に設定が可能です。（２Dの場合は辺、点）

ただし被接触面は３Dの場合は面のみです。（２Dの場合は辺のみ）

2Dモデルの場合の接触境界設定例（テクニカルノート接触解析の事例の例３のモデル）

3Dモデルの場合の接触境界設定例（テクニカルノート接触解析の事例の例２のモデル）

接触解析においては接触面上の節点と被接触面上の面（3次元の場合）や辺（2次元、軸対称の場合）の

間で力のバランスが保たれるような拘束条件が発生するような処理が行われてます。

したがって、接触面と被接触面には以下の挙動の違いがあります。

この挙動の違いによって「接触面」の方が「被接触面」よりも柔軟に変形に対応できる特徴があります。

従いまして、基本的には

「接触によって発生する変形が大きいボディ側に接触面、変形が小さいボディ側に被接触面を設定する」

ことがより安定に接触解析を行うコツになります。

具体的な設定例を示します。

柔らかい材料側に接触面、硬い材料側に被接触面を設定することを推奨します。

板金プレスの例を示します。

アルミ板をSUS製の型でプレスするモデルです。

アルミ板側に接触面、SUS側に被接触面を設定した場合(推奨設定）と逆の場合（非推奨設定）の変位図を示します。

左側の推奨設定（アルミ板側に接触面）の方が右側の非推奨設定（SUS側に接触面）よりも接触部位の変形が隙間の無い

自然な変形結果（黄色枠内）となっていることが分かります。（プロジェクトファイルはコチラ）

本プロジェクトはいずれの設定でも収束結果が得られますが、モデルの形状や条件によっては発散することがあります。

接触表面上に変位の拘束が存在するときは被接触面にしてください。
変形プロセスを通して接触面は被接触面から面方向にはみ出さないようにしてください。
はみ出し量がはみ出し接触判定範囲を超えた場合、収束が不安定になる場合があります。

また、以下のように接触状態に応じて接触面と被接触面の設定を入れ替えた方が良い場合もあります。

最後に、食い込みを避けることができない場合に、組み込みを最小化する方法について示します。