Взаимосвязь сил и перемещений в зоне контактного взаимодействия разделяется на нормальное и касательное (скольжение). Состояние элемента в начале первого промежуточного шага определяется параметром START. Если контакт открыт, жесткость, связанная с данным элементом на данном промежуточном шаге, отсутствует. Если контакт является закрытым н имеет склеивание, значение KN используется для определения сопротивления в направлении зазора, а значение KS - сопротивления в направлении скольжения. Если контакт является закрытым и имеет скольжение, значение KN используется для определения сопротивления в направлении зазора, а для определения предельной силы сопротивления скольжению используется значение uFN.

Если сила в направлении нормали FN отрицательна, контактное взаимодействие в направлении нормали считается существующим, а элемент работает как упругая линейная связь. Если сила в нормальном направлении становится положительной, контакт нарушается и никакие усилия в нем не передаются.

Признак KEYOPT(3) может быть использован для введения малой упругой связи через контактный стык, полезной для предотвращения перемещений тел как жесткого целого в статических задачах. Жесткость малой упругой связи вычисляется как произведение жесткости в нормальном направлении KN на множитель. По умолчанию множитель равен 10~в и может быть изменен путем указания геометрической характеристики REDFACT.

Если FN < 0 и абсолютное значение касательной (поперечной) силы FS меньше, чем uFN, контактный стык в поперечном направлении считается склеенным (неподвижным) и в поперечном направлении работает как упругая линейная связь. При условиях FN < 0 и FS - p.FN имеется скольжение.

При значении признака KEYOPT(l) = 1 используется жесткое кулоново трение, значение KS не используется, а свойства упругого защемления игнорируются. Данная опция используется для задач с управлением перемещениями или для ряда динамических задач, в которых преобладает скольжение. При данной опции на первом промежуточном шаге касательное (поперечное) сопротивление не учитывается.

Единственное используемое свойство материала - коэффициент трения и. Для поверхностей, не имеющих трения, должно указываться нулевое значение.

Для задач, учитывающих тренне, полезно (и фактически иногда требуется) использование команды NROPT,UNSYM в задачах, где перемещения в нормальном и поперечном направлениях жестко связаны, например в задачах внедрения клина.

Список исходных данных элемента

Узлы - I,J.

Степени свободы - UX, UY. Геометрические характеристики:

-ТНЕТА - угол интерференции;

-KN - нормальная жесткость;

-INTF - начальное значение интерференции (наложения) или зазора. Отрицательное значение INTF воспринимается как исходно открытый зазор;

-START - начальное состояние элемента.

Если START = 0.0 или является пробелом, для геометрической характеристики INTF определяется начальное условие наличия зазора.

Если START = 1.0, зазор исходно считается закрытым и не имеет скольжения (если MU / 0), или узел J может скользить при MU - 0.0.

Если START = 2.0, зазор исходно считается закрытым и узел J может скользить вправо от узла I.

Если START = - 2.0, зазор исходно считается закрытым и узел J может скользить влево от узла I.

Если START = 3.0, зазор исходно считается открытым.

-KS - жесткость в поперечном направлении;

-REDFACT - множитель уменьшения значения KN.

Свойства материала - MU.

Нагрузки, приложенные к поверхности - нет.

Объемные нагрузки:

-температуры - T(I), T(J). Специальные возможности:

-нелинейность;

-адаптивный спуск.

KEYOPT(l) - признак типа трения (используется только при MU > 0.0):

-0 - упругое кулоново трение (KS используется для определения жесткости при склеивании);

-1 - жесткое кулоново трение (вычисляются только силы сопротивления). KEYOPT(2) - признак использования угла ориентации:

-0 - ориентация определяется геометрической характеристикой ТНЕТА;

-1 - опция цилиндрического зазора (значение ТНЕТА определяется направлением смещения, а исходное значение геометрической характеристики ТНЕТА игнорируется).

KEYOPT(3) - признак наличия слабой упругой связи в открытом зазоре:

-0 - слабая упругая связь в открытом зазоре отсутствует;

-1 - слабая упругая связь в открытом зазоре имеется.

KEYOPT(4) - признак интерференции или зазора:

-0 - значение интерференции (или зазора) основано на геометрической характеристике INTF;

-1 - значение интерференции (или зазора) основано на координатах узлов (геометрическая характеристика INTF игнорируется).

KEYOPT(7) - признак контроля приращением шага по времени. Следует обратить внимание, что данная опция предварительно должна быть активирована

на уровне процедуры командой SOLCONTROL,ON. Наиболее часто для данного элемента употребляется команда SOLCONTROL,ON,ON. Если применена команда SOLCONTROL,ON,OFF, данная опция не активизируется.

-0 - прогнозирование шага по времени производится для обеспечения минимального приращения шага по времени всякий раз при изменении состояния контакта в элементе;

-1 - прогнозирование шага по времени производится для обеспечения рационального приращения шага по времени (рекомендуемая опция).

Расчетные данные, связанные с элементом, делятся на два вида:

-узловые объекты, такие как узловые перемещения, включены в полное узловое решение;

-дополнительные элементные объекты, перечисленные в табл. 2.9.

Значение USEP определяется на основе перемещения в направлении нормали к элементу un в направлении оси X системы координат элемента между взаимодействующими узлами в конце текущего промежуточного шага. Таким образом, USEP - (un)j- (un), - А. Это значение используется для определения силы, действующей в направлении нормали FN. При расчетах осесимметричных задач значения силы соответствуют полным 360° окружности модели. Значение, обозначенное через UT, является полным линейным перемещением. Максимальное значение, выводимое в качестве силы скольжения FS, составляет pFN. STAT описывает состояние элемента в конце промежуточного шага. Если STAT = 1, зазор закрыт и скольжения нет, Если STAT = 3, зазор открыт. Значение STAT = +1 показывает, что узел J скользит в положительном направлении по отношению к узлу I. Значение STAT = -2 показывает, что узел J скользит в отрицательном направлении по отношению к узлу I. Для поверхностей, свободных от трения (д = 0.0), состояние элемента может быть STAT = ±2 или 3. Значение ТНЕТА является или исходным углом ориентации (при KEYOPT(2) - 0), или расчетным значением угла (при KEYOPT(2) = 1).