Wyszukiwanie kontaktu w MES

Gdy jeden obiekt wchodzi w kontakt z innym, na obszarze styku muszą być spełnione dwa podstawowe warunki fizyczne:

• brak przenikania – powierzchnie nie mogą wnikać w siebie nawzajem,
• wzajemna wymiana sił – działają siły o tej samej wartości i przeciwnym zwrocie (III zasada dynamiki Newtona).

W języku specjalistycznym pierwszy warunek określany jest jako ograniczenie kinematyczne, a drugi jako ograniczenie naprężenia kontaktowego.

Symulacja zjawisk kontaktowych w obliczeniach numerycznych nazywana jest analizą kontaktu i jest podstawowym elementem większości analiz zespołów mechanicznych. Aby ją przeprowadzić, konieczne jest ustalenie, jak i gdzie elementy stykają się ze sobą – ten etap nazywa się wyszukiwaniem kontaktu.

Metody wyszukiwania kontaktu w MES

W praktyce stosuje się dwie główne metody:

• węzeł–powierzchnia – sprawdza się, czy poszczególne węzły na granicy jednego obiektu dotykają drugiego obiektu,
• powierzchnia–powierzchnia – analizie podlega kontakt całych powierzchni brzegowych dwóch obiektów.

Obie metody mają swoje zalety i ograniczenia, jednak w nowoczesnych systemach obliczeniowych coraz częściej stosuje się metodę powierzchnia–powierzchnia, ponieważ dokładniej odwzorowuje rzeczywisty rozkład kontaktu między elementami.

Zapraszamy do zapoznania się ze stroną: Analizy metodą elementów skończonych.