如何解決模擬膠的零件時,發生負體積的狀況

Q:

我想要模擬一個膠帶,黏住2個零件,但計算時發生負體積。

這樣的狀況該如何解決? 

A:

以下是一個建議方法。但可能有不同的方式解決。


負體積往往是因為網格品質與外力與材料特性曲線,其中一個因素無法匹配,會產生負體積,詳細內容可參考如何避免負體積(Negtive Volume)的狀況之整理

若: 1.膠很薄 2.相黏的零件相對很硬(E值超過100倍)

例如,膠很薄,您就沒有辦法將零件用實體元素建構很多層(只有一層);材料很軟,使用了線性彈性的材料模型(例如type 01);這是外力很大,以致於發生node被推很遠,因此產生了負體積。這在分析的過程經常在顧客的模型中看到。


若您的膠主要功能就是拿來黏結2個零件的話:

一般會建議就不要建構此零件,直接黏在一起(使用tiebreak contact), 因為膠的用途是用來相連2個零件其並不是拿來減能用的。接觸contact設定會使用*contact_automatic_*_tiebreak. 其中contact force scale factor會在膠的那一邊變小,例如:為0.1。目的在模擬力量因為膠使得接觸力變小,至於要多小,真的得靠一個實驗來確認。

另一個發生的原因,在接觸分析時,發生了穿透。穿透拉住了節點,產生不合理的行為,以致於負體積。

keyword :  Negtive Volume、負體積、tie contact、接觸設定