接触インターフェースについて （１）古典的な接触インターフェース

Altair_Ichikawa

陽解法コードでは衝突解析などでの接触を扱う為に、様々な接触インターフェースが考案され実装されてきています。ここではまず、古典的な接触インターフェース、サーフェス-サーフェス接触(Type3)、サーフェス-節点接触(Type5)について記します。

 

1. サーフェス-サーフェス接触(Type3)

   この接触ではシェル要素もしくはソリッド要素の表面の節点からなるセグメントを考え、その法線を定義します。法線はお互い向かい合っているものとし、接触は、このセグメントの法線方向から発生し、向かい側の節点がセグメントを越えたときに接触と判断します。これを両者のサーフェスのセグメント毎に行います。従ってこの接触インターフェースは対称のインターフェースとなります。

    

2. サーフェス-節点接触(Type5)

   これを片側のマスターサーフェスと、スレーブ節点としたのがサーフェス-節点接触です。やはりマスターサーフェスのセグメント毎に法線を考え、そのセグメントを節点が超えたときに接触と判断します。

    

これらの接触インターフェースでは、いずれもセグメントの法線を考え、そのセグメントを越えた時点で接触と考える手法ですので、もし、両側からの接触が生ずる場合には、別途接触インターフェースを定義する必要があります。また、自分自身が変形して接触するような自己接触は表現できません。更に、複雑な接触となると、接触の相手をうまく検索できない、といった問題があり、より改良された接触インターフェースが色々と考案される事となります。現在ではここで示したような古典的なインターフェースが用いられることはほとんどありません。

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