情况 1: 在同一平面建模
选项1遵循在同一平面上对两个面建模的方法。 考虑一个较大的矩形面(蓝色),通过附加面(绿色)进行加固。 两个面的Z坐标都相同。
通过整个结构的有限元网格以及各个面组件,可以清楚地看到每个面都与自身啮合。
在左边的结构中,两个面的单元是一致的。 在系统不是这种情况。 在这种情况下,大面积的有限元网格受到集成到面上的其他单元的影响。
为了说明不同的效果,我们给小面设置一个非常柔软的材料。 这里只是对小面积施加应力,以便更好地反映大面积的相关特性。
由于一阶有限元网格,左边系统的面被胶合。 变形是相同的。 在适当的系统中情况有所不同。 由于主面FE网格的扭曲,有限元节点的坐标在某些情况下与小面的坐标相同。 只有在这些点上才会发生力传递。 这也解释了中间区域小面积的局部变形峰值。
如果更改了荷载标志,那么由于缺少接触定义,很明显没有顶面和底面。 这两个面都可以在没有力的情况下通过相同的有限元节点连接。
结果: 实模型通常比这里选择的例子复杂。 有限元网格受更多不规则几何图形的影响甚至更大,这可能会导致面之间不可预测的连接或释放。 在面上彼此独立移动的区域中,也不能定义接触条件。 因此,应避免使用该方法进行建模。
情况 2: 增加板厚
如果两个面都由相同的材料组成,那么通过在面上添加厚度来组合它们是有意义的。 火山原则可能需要划分主面,但基本上相对容易实现。 在这个例子中,30mm厚的钢板用另一个30mm的板加固。 在左侧是带有实体单元验算的模型。
由于简化了建模,当然不可能精确地考虑面的相互作用。
选项3: 使用Contact Solid建模
如果两个面之间的相互作用起主导作用,则可以使用一个接触体。 为此,两个面都应在它们的质心中定义。 得到的距离取决于接触体的厚度。 随后可以为其分配接触条件(例如,受拉,摩擦等)。
视频中显示了端板关节的建模方法。