Контактные взаимодействия в MSC.visualNastran 4D

Задача: определение кинематических (и прочностных) характеристик узлов с учетом контактных взаимодействия

пример: привод колесной пары вездехода

Определение списка контактных тел

По умолчанию, в MSC.vN4D тела взаимопересекаются

Для установления контакта между деталями выберите детали, которые будут контактировать (устанавливайте контакт только для контактируемых тел во избежание лишних вычислений)

варианты выбора:
Collide – выбранные детали сталкиваются;
Penetrate – выбранные детали проникают друг в друга
Penetrate All – деталь приникает во все другие детали

Появляется значок в Списке связей

Контактные коэффициенты

Для контактного взаимодействия устанавливаются коэффициенты: Coeff. Restitution (Коэффициент восстановления) и Coeff. Friction (Коэффициент трения)

Коэффициент восстановления или Упругость. – Отношение скоростей до и после взаимодействия. Изменяется в пределах от 0 до 1. Значение по-умолчанию 0,5.

Коэффициент трения. Изменяется в пределах от 0 до 1. Значение по-умолчанию 0,5.
рисли коэффициенты двух деталей различны – к обоим деталям применяется меньшее из двух значений.

Кроме вышеописанных коэффициентов, для контактируемых тел существуют дополнительные настройки при описании аналитики контакта (в закладке свойств контакта):

• Модель контакта – Импульс/момент или определяемая пользователем
• Определение контакта – Граненая поверхность (facetted surface) или гладкий контакт (в одной точке) Smooth surface (single point).

Настройка граненой поверхности – определяет качество взаимодействующих поверхностей, когда они накладываются или совпадают, допустить проникновение или нет (allow penetration – prevent penetration)

Гладкий контакт используется для более точных моделей контакта

Контактные силы

Взаимодействие деталей в vN4D предполагает отсутствие деформаций при контакте, поэтому взаимодействие протекает в малое время и с большими силами (типа удара), поэтому в момент контакта вычисляется лишь контактный импульс, определение контактной силы производится при установившемся относительном движении деталей

Настройка точности

В результате моделирования случается, что детали просто проходят друг сквозь друга несмотря на установленный контакт. Это случается при превышении перемещения в один шаг итерации физических размеров деталей и исправляется заданием более мелкого шага интегрирования, а также настройки максимально допустимого проникновения одной детали в другую (параметр допуск перекрытия).