ADAMS中contact接触力设置

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1、ADAMS 中中 contact 接触力接触力设置设置 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

2、，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 型接触力的各参数作一说明，其参数如图 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

3、 或更 大。其取值范围为 Force Exponent1，对于橡胶可取 2 甚至 3；对于金属则常用 1.31.5。 3) Damping 定义接触材料的阻尼属性。 取值范围为 Damping0， 通常取刚度值的 0.11 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 Depth0 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 1.31.5

4、1.31.5 Damping 10100Ns/mm 1e6 Ns/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 TIC0。 3)Dynamic Coefficient (MU_DANAMIC)是当接触点滑动速度大于 Frictio

5、n Transition V elocity 值时的摩擦系数，取值范围：MU_STATICMU_DANAMIC0。 图 1 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 Velocity 值将导致积分困 难，一般 Friction Transition V elocityError*5；其中 Er

6、ror 为积分误差，其默认值为 1E-3。 取值范围 Friction Transition V elocityStiction Transition V elocity0。 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 Velocity 指 定值时，摩擦系数为 MU_STA TIC。过小的 Stiction Transition Velocity 值将导致积分困难， 一般 Stiction Transition V elocityError。 取值范围：MU_STATICMU_DANAMIC0。