关于接触算法的一些疑惑

hanfengzlx

大家好！ADINA理论手册中关于接触面法向力和接触间隙进行了如下描述：The normal contact conditions can ideally be expressed as g≥0；λ≥0；gλ=0,其中，g为两接触面的间隙，λ为法向接触力，这个描述是种理想状态：有间隙就没力，有力就没间隙。但这种理想状态在算法上难以实现。因而随后在约束函数的接触算法里又引入函数w(g,λ)=(g+λ)-sqrt((g-λ)^2/2+ESPN)来近似描述接触面法向力和接触间隙的关系，如果令w=0,则有gλ=4ESPN，也就是说g，λ可以同时不为零，如果g＞0，但是g小于某一值的话，λ也可以不为零。但是为什么我提取接触面的间隙(gap)值和接触面法向力出来后却没法来验证这个方程呢？而且接触面上有的节点gap提取出来后就是零值，那么再乘上一个法向力还是为零，而无法得到gλ=4ESPN。到这里我就有些不大明白了，为什么会出现这种情况？而且这个gap在算法里面本身是如何得到的呢？是不是软件本身在计算gap的时候采取了某些近似？但就算是这样，g和λ也应该满足这个关系才对啊。还望高手来指教下啊，不胜感激！

wild_field

好帖子，看提问就知道楼主读了很多东西了。楼主问的东西其实很深了，我平时很少关注软件的算法，而且算法的东西我们也不好猜，手册的东西又太少，难以帮助我们理解。幂函数那种算法在AUI的哪里设置，应该先把这个弄明白吧。

wry618

我觉得对这个算法简单一些理解就是：根据力学的传递，在不考虑地球引力，电场或磁场的作用下，两个物体不接触的时候，是不存在接触力的，当然，当两个物体接触的时候，他们之间是没有间隙的。之说以这么说，是忽略到物体的表面粗糙度等微观的摩擦学。

同时，对于隐式动力学adina提供了，约束函数法，拉格朗日乘子法和刚性目标面三种方法，对于约束函数法，你注意参看以下，这个图，和你给出来的公式中ESPN，ADINA默认的是1.0E-12,是非常小的，如果假设为0，w(g,λ)=g+λ,所以即使你进行验证gλ=4ESPN，也是非常非常小的，在保存精度范围内完全可以简化为0。
这是我的一点理解，对于接触理论，摩擦接触理论，多体动力学摩擦和湿摩擦问题，都比较复杂，难关驼鸟哥曾经说过，adina的接触就够我们研究的了 1# hanfengzlx

hanfengzlx

2# wild_field 嗯，谢谢版主！对于ADINA的使用还不怎么顺，再加之周围使用ADINA的人太少了，遇到什么问题连个讨论的人都没有，除了理论手册，就只有这里可以问下了。呵呵

hanfengzlx

3# wry618 嗯，我开始也考虑过可能是计算机本身存储精度的原因，因为ESPN这个参数本身默认值就是1.0E-12，本来就已经很小了，gap的值会更小，是不是可能因为值太小而被计算机做了近似处理。但是我提取出的接触面的gap值里面有1.0E-16数量级的，可能应该不是存储精度的问题吧。确实，去讨论这个值可能并没有多大意义，只是想通过验证这个方程去想明白ADINA在某些处理时是怎么来实现的。呵呵，谢谢你啊，我收获还是很大的。

wry618

相互学习啊，看看理论手册，懂得理论学习软件上手快一些。我有个疑问，你注意一下，你的假设条件w=0是否成立，你注意看一下，那个公式，ESPN非常小的情况下，w恒为正值。至于ESPN到底去多少，那就不清楚了，取值的意义也就不明白了，要是到时候搞明白了，请留言 5# hanfengzlx

hanfengzlx

6# wry618 w怎么会恒为正值呢？如果要使(g,λ)在曲线w上，不是应该解方程w(g,λ)=0来求解得到g,λ的关系么？如果ESPN足够小的话，只能说使得w(g,λ)为负的(g,λ)范围极小。不能说恒为正吧？

wry618

楼主真是耐心啊，像你这样，那软件学的肯定是高手啊，具体理论我也不是很清楚，不过我也在你的提问下，我也学了很多啊，这里有有一篇K.J.Bathe在1997年写的关于接触的约束函数的文章，你看一下，希望能够解答你的问题。 7# hanfengzlx

hanfengzlx

8# wry618 呵呵，谢谢你的分享！有时候感觉周围用ADINA的人太少了，有问题了讨论都不是很方便。还是感谢有这个平台，利用这个平台和理论手册，一起加油吧