楕円サーフェスと節点との接触(TYPE14)

このインターフェースは、超楕円剛体のメインサーフェスと一群のセカンダリ節点との接触をシミュレーションします。このインターフェースはMADYMORadiossとの連成に使用します。

超楕円サーフェスは、解析的なサーフェスとして扱われます(超楕円サーフェスはポスト処理でのみ離散化されます)。

このインターフェースでは、次のようなユーザー定義の挙動が可能です:
  • 全弾性荷重に対する節点の最大貫通の変化をユーザーが定義できます。
  • 接触する各節点位置における局所摩擦係数を、その節点位置での弾性荷重を使用して計算します。この弾性荷重は、その節点の貫通をすべての節点の貫通合計で除算した値で全弾性荷重をスケーリングして算出します。
  • 接触する各節点位置におけるサーフェスの法線方向の局所粘性係数を、その節点の速度またはその節点位置で算出した弾性荷重を使用して計算します。

剛性係数、摩擦係数、または粘性係数を定数としてのみ定義することもできます。安定性が確保されるように時間ステップを計算します。

インターフェースのヒント

このインターフェースはサーフェスに接触する節点の集合として定義されているので、メッシュが粗いと接触を検出できません。一般的には、メインサーフェスの最小半軸より細かいサイズのメッシュを使用します。


図 1. 接触が検出されない場合

このインターフェースでは、セカンダリ節点が貫通できるようになっています。ただし、この接触アルゴリズムでは、スライドする節点と楕円面との交差が禁止されていません。節点は、楕円面と全面的に交差するまで楕円面に沿ってスライドできます。その結果、構造自体が全面的にサーフェスと交差し、サーフェスには接触力が作用しなくなります(図 2をご参照ください。ここでは全面的なスライドを考慮しています)。

この問題を回避するにはインターフェースの剛性を高くするか摩擦を大きくします。


図 2. 構造がサーフェスと全面的に交差するまでスライド