ANSYS中如何让3D几何体的两个接触面生成相同的网格节点？

一、模型简介

    要建立3D基坑斜向抗拔桩，桩体为圆柱体，桩-土之间有接触，需要3D桩体和土体在生成各自的网格节点时，能保证桩-土接触面的网格节点完全相同，以便后续施加点对点接触单元。

1、正确的方法1---几何形状近似法

   适用条件：划分单元为3D 四面体，划分方式为自由网格。六面体和映射网格划分我没有尝试过。

   中心的桩体应为一个完整的3D圆柱体，其周围的土体应分为远区、近区土体，近区土体一定要为完整的3D圆筒柱(通过其内径等于里面的桩体外径，保持两者形状类似）。完整体的含义是几何体（圆柱体或圆筒柱）只能被切割面划分为更小的规则圆柱状，不能被其他面或线切割为多个小的不规则体，3D圆柱体和3D圆筒柱的几何特性尽量保持相同。之后按正常的ANSYS操作进行网格划分，即可实现上述目标。

   

 

2、正确的方法2---重合节点耦合法

     该方法并不一定保证接触两侧的几何体形状近似，只需要接触处重合的面上线段划分尺寸相同即可。在分别对两侧体进行网格划分后，选择接触面上的节点，使用重合节点耦合命令，如CPINTF,UX,1,（1表示容差），ANSYS自动将距离在容差范围内的多个节点视为重合节点，利用导出耦合集命令CPLIST,ALL,,,ALL，将导出后的数据粘贴在EXCEL中进行处理，以便于生成其他命令。注意生成耦合集只是为了方便导出重合节点编号，导出完成后需删除。

3、尝试的其他方法

1）只要保留地表处桩头与水平面交界线（将体分割为不规则体了），我尝试的所有方法均告失败，这些方法包括：对桩-土交界面进行非常精细的划分且指定的网格尺寸均相同；

2）在有的时候，上述提出的几何形状近似法也并不一定能保证接触处生成的节点位置相同。例如下图网格划分。最中心的杆体外包圆柱桩体，再外包土体。当体切割面延伸至最中心的杆体时，无法在桩土接触处生成相同的节点，当体切割面不延伸到中心，如下图所示，在桩土接触处能基本生成相同的节点（但有少数节点坐标稍微偏差）。产生的主要原因可能是：中心杆体的单元尺寸过小，而外围土体单元尺寸较大，为了保证接触处尺寸相同，造成接触处桩体侧节点总是多于土体侧。

3、其他参考

 http://emuch.net/html/201204/4359625.html