在实际分析中经常涉及到结构或者构件之间的非线性接触，接触问题是一种非线性行为，通常需要大量的计算资源，为进行合理的分析，需要建立有效的问题模型。在ANSYS结束设置中往往涉及到两个主要的问题：

1. 接触区域大小不确定，这主要是在问题求解之前并不能确定一个区域是否会发生接触，或者接触体会不会出现自接触的情况。另外，模型表面的状态是分开还是接触也不能确定。
2. 接触摩擦的设置，由于接触之间通常都存在摩擦行为，摩擦行为也是非线性行为，往往摩擦的存在使得接触问题的收敛变得困难，因此摩擦模型的选择以及摩擦系数的设置需要仔细考虑。

在实际接触中，可以根据接触问题将接触分为两大类：

• 刚体—柔体接触，在这种接触中接触面的一个或者多个被当做刚体，即在相互接触的两个物体或者多个物体中存在较大刚度的物体，一般情况下，在金属成型问题中，可以考虑为此类问题，可以将模具当作刚体，而成型金属当作柔体。
• 柔体—柔体接触，在这种接触中，相互接触的两个或者多个物体刚度接近，因此在分析中，它们都会发生变形，这样的问题往往更加复杂一些。

接触

对于接触的方式，大致按照ANSYS的分析可以分为3种，点—点接触、点—面接触、面—面接触，为了建立合适的模型，需要了解模型的哪部分会相互接触，使用何种接触的方式。

1. 点—点接触：这种接触主要用于模拟点与点之间的基础，接触范围较小，需要预先知道接触的位置，接触面之间有较小的相对滑动，通常两个面上的节点是一一对应的，这样相对滑动基本可以忽略。接触面之间的挠度或者转动同样保持小量。这类问题可以用Contact12单元和Contact52单元，他们都是使用罚函数施加接触协调条件。
2. 点—面接触：如果通过一组节点定义接触面，并生成多个单元，那么可以通过此类接触来模拟面与面之间的接触，面既可以是刚形体，也可以是柔性体。使用这类单元时，不需要确切的知道接触位置，接触面之间的网格也可以不一致，并且相互之间可以有较大的相对滑动。Contact48单元和Contact49单元都是点—面接触单元，其中Contact48单元采用伪单元算法提供较好的建模能力，这些单元使用罚函数作为接触协调条件，也可以用综合的罚函数和拉格朗日乘子。
3. 面—面接触：这类接触是使用较为广泛的接触方式，可以用于刚—柔接触和柔—柔接触。在ANSYS中，需要为接触部分生成“接触对”，这是由目标单元和接触单元组成的，ANSYS通过共享实常数号来进行“接触对”识别，因此在建立“接触对”时，需要为目标单元和接触单元指定相同的实常数。此类接触使用Target169和Target170模拟2D和3D面，而接触面使用Contact171、Contact172、Contact173、Contact174来模拟，面与面接触单元使用增强的拉格朗日法施加接触协调条件，作为一个可选项，可以使用罚函数方法。

对于通常接触，一般采用面—面接触，这类接触有下列好处：

• 支持摩擦、大变形，以及较大的相对滑动；
• 可以计算壳和梁的厚度改变；
• 可以支持低阶和高阶单元；
• 半自动接触刚度计算；
• 没有刚体表面形状的限制；
• 可以提供法向压力以及摩擦应力的结果；
• 通过控制节点来控制刚性面；
• 可以使用向导进行生成；
• 支持多种接触，比如：绑定接触、渐变初始渗透、目标面自由移动到初始接触、平移接触面、支持生死单元；
• 较少的接触单元。

自接触