ADAMS中contact接触力设置
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ADAMS 中contact 接触力设置
ADAMS 中的接触力(contact force)可用来描述运动物体接触时的相互作用力。
在ADAMS 中有如下两类接触力：
1） 二维(2D)接触：是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点)。
2） 三维(3D)接触：是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell 、拉伸体和 旋转体)。
Contact force 运用两种不同的方法计算法向力：
1)基于回归的接触算法(Restitution-base contact)。
ADAMS/Solver 用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。
惩罚参数施加了单面约束，回归系数决定了接触时的能量损失。
2)基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Function-based contact)。
ADAMS/Solver 运用ADAMS 函数库中IMPACT 函数来计算接触力。
点击力库的按钮contact force ，弹出Create Contact 对话框，图1为对话框截取的部分内容：
下面只对应用较广的IMPACT
1所示：
1) Stiffness 指定材料刚度。
一般来说，刚度值越大，积分求解越困难。
2) Force Exponent 用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。
通常取1.5或更
大。
其取值范围为Force Exponent 1≥，对于橡胶可取2甚至3；对于金属则常用1.3～1.5。
3) Damping 定义接触材料的阻尼属性。
取值范围为Damping 0≥，通常取刚度值的0.1~1﹪
4)Penetration Depth 定义全阻尼(full damping)时的穿透值。
在零穿越值时，阻尼系数为零；ADAMS/Solver 运用三次STEP 函数求解这两点之间的阻尼系数。
其取值范围为Penetration Depth 0≥
下例为某金属材料在不同单位下的参数设置
Stiffness 100000N/mm 1e8N/m
Exponent 1.3~1.5 1.3~1.5
Damping 10~100N ·s/mm 1e6 N ·s/m
Penetration 0.1mm 1e-3m
图2部分内容为选定库伦摩擦时的内容，其含义如下：
1) Coulomb Friction 。
指定摩擦模型为dynamic friction ，而不是stiction 。
2) Static Coefficient (MU_STA TIC)是当接触点滑动速度小于Stiction Transition V elocity 值时的摩擦系数，取值范围：MU_STA TIC 0≥。
3)Dynamic Coefficient (MU_DANAMIC)是当接触点滑动速度大于Friction Transition V elocity 值时的摩擦系数，取值范围：MU_STATIC MU_DANAMIC 0≤≤。
4)Friction Transition V elocity 用在库伦摩擦中。
当接触点滑动速度逐渐增大时，摩擦系数从MU_STA TIC 到MU_DANAMIC 逐渐变化。
当滑动速度等于Friction Transition V elocity 指定值时，摩擦系数为MU_DANAMIC 。
过小的Friction Transition V eloc ity 值将导致积分困难，一般Friction Transition V eloc ity Error *5≥；其中Error 为积分误差，其默认值为1E-3。
取值范围Friction Transition V elocity ≥Stiction Transition V elocity 0 。
5)Stiction Transition V elocity 用在库伦摩擦中。
当接触点滑动速度逐渐减小时，摩擦系数从MU_DANAMIC 到MU_STA TIC 逐渐变化。
当滑动速度等于Stiction Transition V eloc ity 指定值时，摩擦系数为MU_STA TIC 。
过小的Stiction Transition V eloc ity 值将导致积分困难，一般Stiction Transition V elocity ≥Error 。
取值范围：MU_STATIC MU_DANAMIC 0≤≤。
