1.几何非线性,材料非线性和接触非线性是如何定义的?
(1)材料非线性 :体系的非线性是由于材料应力与应变关系的非线性引起的
即应力—应变关系不再是直线，如材料的弹塑性性质、松驰、徐变等。
(2)几何非线性:如果结构的变位使体系的受力发生了显著的变化，以至不能采用线性体系的分析方法.
即力—位移关系不再是直线。如结构的大变形、大挠度的问题等。
(3)接触非线性: 线性接触是指俩相互接触的物体，接触点是连续的，并且接触点组成的是一条直线，除此以外都称为非线性接触；
齿轮啮合要看是什么类型的齿轮啦，标准圆柱直齿轮的啮合属于线性接触，圆弧伞齿轮就属于非线性接触。
2. 接触问题
1）需要考虑两者之间物体的摩擦擢用.
2）采用柔柔接触的如螺栓的连接.
| 3）比较类型 | 接触面 | 目标面 |
| 凹凸面（小球落地） | 凸面 | 平面、凹面 |
| 网格密度（螺栓与端板板） | 密网格 | 粗网格 |
| 较钢面与较柔面（桩土接触） | 柔 | 钢 |
| 高阶单元与低阶单元 | 高阶 | 低阶 |
| 明显大面与小面 | 小 | 大 |
4）接触行为：
Bonded:绑定接触,不允许滑动或者分离,类似共用节点.(freezer to form new part)
No Separation: 法向不分离接触,切向允许又小的滑动
Frictionless:无摩擦,法向可分离,但不渗透,切向自由滑动.
Rough:粗糙,法向可分离,不渗透,切向不滑动.
Frictional:摩擦, 法向可分离,不渗透,切向滑动. 有摩擦力.
线性接触: Bonded 、 No Separation
非线性接触: Frictionless 、 Frictional 、 Rough
5)三个重要指数:
接触刚度: 0.01~10
Pinball区域:影响接触初始状态的判定
穿透量:影响结果精度
接触刚度较大,收敛困难,穿透量小,计算精度高.
接触刚度较小,收敛容易,穿透量大,计算精度地.
6)接触算法:
Pure Penalty(最常用)
Normal Lagrange(比 Pure Penalty 精度高,难收敛,计算慢)
Augmented Lagrange( Normal Lagrange 的曾广,易收敛,精度高,时间长)
Beam 、 MPC:收敛性号,计算速度快.
收敛性: Pure Penalty > Augmented Lagrange > Normal Lagrange
精度: Normal Lagrange > Augmented Lagrange > Pure Penalty
计算时间: Normal Lagrange > Augmented Lagrange > Pure Penalty
7)接触刚度 Normal Stiffness:
所有的接触问题都需要定义接触刚度, 两个表面之间渗透量的大小取决了接触刚度,
过大的接触刚度可能会引起总刚度矩阵的病态,造成收敛困难,一般取足够大的接触刚度以保证接触渗透小到可以接受,
但同时又应该让接触刚度足够小以使不会引起总钢矩阵病态问题而保证收敛性.
避免过多迭代次数,应该尽量使渗透达到极小值.
为了取得一个较好的接触刚度值，又可需要一些经验，你可以按下面的步骤过行。
1、开始时取一个较低的值，低估些值要比高估些值好因为由一个较低的接触刚度导致的渗透问题要比过高的接触刚度导致的收敛性困难，要容易解决。
2、对前几个子步进行计算
3、检查渗透量和每一子步中的平衡迭代次数，如果总体收敛困难是由过大的渗透引起的（而不是由不平衡力和位移增量引起的），那么可能低估了FKN( Normal Stiffness: )的值或者是将FTOLN的值取得大小，如果总体的收敛困难是由于不平衡力和位移增量达到收敛值需要过多的选代次数而不是由于过大的渗透量，那么FKN的值可能被高估。
4、按需要调查FKN或FTOLN的值，重新分析。
我的理解：接触刚度与接触面等材料属性无效，理论上接触刚度越大越好，尽量小的接触渗透。但难收敛。
8) inball区域
一个接触面区域的判定, 例如两个角钢建模之间有一点间隙, 如果用绑定接触,由于有建模的缺陷,可以把inball区域调大一些, 这样他们初始状态就是判定接触的了.
设置两个接触面之间探测的距离
当接触面之间的距离小于Pinbal距离时，接触生效
当接触面之间的距离大于Pinball距离时，接触失效
可利用设置Pinaball的大小来人为规避初始间隙问题
beam-solid连接方式合理设置探讨
ANSYS Workbench中梁与实体固定连接时，可以用bonded contact，也可以是fixed joint。实体间固定连接时，pinball的设置采用默认选项program controlled即可。梁与实体固定连接时，pinball设置不当则会产生严重错误结果。
Beam-solid采用bonded contact连接
细长梁采用line body建模，边界条件不变。为区别比较，底座上建立与梁截面尺寸相等的印记面。梁与实体底座bonded contact连接，目标面选择为2种情况：50X50印记面和140×140整个表面。Formulation选MPC。试算发现，pinball的半径对变形有决定性影响.
当目标面与梁截面尺寸相同时，过小的pinball半径（包括pinball默认设置）导致目标面没有足够的节点与梁端点建立约束方程，进而得出错误的结果。当pinball区域远大于目标面时，建立约束的节点仍被限制在目标面内。由图6和图7可见，当目标面为目标体的整个面时，建立约束的节点由pinball半径控制。
Beam-solid采用fixed joint连接
边界条件不变，梁与实体底座fixed joint连接，注意到零件表面被选中时，pinball region默认为all，可输入数值改变pinball半径。零件表面的选择同样取2种情况。试算比较可见，过小的pinball半径会导致计算错误。Pinball的默认设置all使mobile面内所有节点与梁的端点建立起约束。