在我的上一篇文章中，详细介绍了在胶粘仿真中使用 Cohesive element 的建模方法，得到了广大读者的关注，文章阅读量也即将突破 1 万，有些读者私信给我，问我能否写一篇关于使用 Cohesive contact 模拟胶粘的文章 ，我当时也答应了，奈何工作繁忙，迟迟无法下笔，借助这个周末，也把这个许诺给履行了吧。相比于 Cohesive element ，使用 Cohesive contact 建模时不需要建立胶体模型，不需要设置其物理参数，也不需要指定网格类型，相对来说会简单一些。本文将详细介绍 Cohesive contact 的建模方法，也会指出与 Cohesive element 建模时 的参数设置差异，最后也比较了两种建模方式下的结果差异。
研究对象还是与上一篇是一样的，这里还是再列一下吧：
问题描述：现有上下两层不锈钢板，中间层为胶，下钢板固定，上钢板沿 Z 方向移动 0.002mm ，分析胶的应力变化及损伤演变，见图 1 。
图 1 钢板胶粘模型 ( 不建胶层 )
具体步骤如下：
(1) 创建部件
创建上、下钢板 2 个三维变形实体，两块钢板完全一致。
图 2 创建钢板实体
(2) 设置材料、截面属性。 由于没有建胶层实体，所以不需要设置胶体的材料属性 ，仅创建钢板的材料、截面属性即可，再把属性赋予钢板实体。
图 3 设置钢板的材料、截面属性
(3) 创建装配体。
导入上、下钢板两个部件，通过平移把它们放在如图 1 的合适位置， 两者之间不存在间隙。
(4) 设置分析步
选用“静力，通用”类型，增量步按图 4 设置。
图 4 设置分析步及增量步
设置场输出量、历程输出量，见图 5 。
图 5 设置分析步的输出
(5) 设置相互作用。
第一设置粘接接触属性，这也是 最重大的一部分 ( 使用 Cohesive element 建模时，不需要该部分 ) ，属性包括粘性行为、损伤。粘性行为按图 6 设置， 刚度 K= 模量 E/ 胶层厚度 ，由于在使用 Cohesive element 建模时，使用了 胶体的模量 ( 弹性 E=1000Mpa ，剪切 G=385Mpa) ，胶层厚度为 0.1mm ，则在使用 Cohesive contact 建模时， 胶体的刚度 Knn=1000/0.1=10000 ， Kss=Ktt=G/0.1=3850 。
图 6 粘性行为设置
损伤设置见图 7 ，填入许用正应力、许用切应力，损伤演化类型也是按线性位移，破坏位移为 0.001mm ，这一块的设置与使用 Cohesive element 建模时设置胶体损伤是完全一致的。
图 7 损伤设置
以上粘接接触属性设置好了，再创建表面 – 表面接触，主、从表面分别选择上钢板的下表面、下钢板的上表面， 离散化方法必定要选择“节点 – 表面” ，其余默认即可，再把接触属性赋予接触对，见图 8 。
图 8 设置接触对
为了施加载荷方便，上钢板的上表面与参考点 1 连接起来，下钢板的下表面与参考点 2 连接起来， 连接方式为 MPC 绑定 ，见图 9 。
图 9 上、下表面与参考点的连接
这里需要特别说明的是，不能像上一篇文章使用 Cohesive element 建模那样，采用“刚体约束”把整个体与参考点连接起来，这是由于使用 Cohesive contact 时，需要使用上钢板的下表面、下钢板的上表面作为接触对，两者的运动行为是靠接触，使用“刚体约束”时这两个表面的运行完全依赖参考点，无法模拟两者的接触行为。
(6) 设置约束、载荷
固定下钢板，上钢板往上移动 0.002mm ，见图 10 。
(a) 固定下钢板
(b) 移动上钢板
图 10 设置约束、载荷
(7) 网格划分
按照传统方式选择钢板的网格单元类型即可，装配体网格见图 11 。
图 11 模型网格划分
(8) 提交计算，观察结果。
计算结果见图 12 ，上钢板的位移为 0.002mm ，下钢板被固定，位移为 0 ，中间是空的。
图 12 位移图
与上篇文章 Cohesive element 建模类似，把上钢板的位移施加点及其位移提取出来，并比较两种建模方式下的差异。上钢板的位移施加点及其位移关系如图 13 所示。
图 13 位移施加点的支反力与其位移的关系
为了更清晰对比两种建模方式下的差异，把两者的结果放在一张图上对比，见图 14 。从图中可以发现，两种建模方式下，支反力与其位移函数关系基本上是一致的，两者峰值几乎一致，但是使用 Cohesive contact 建模时，峰值会稍稍延迟一点，这应该是钢板的弹性变形引起的，在上一篇使用Cohesive element建模时，使用了刚体约束，抑制了钢板的弹性变形。
图 14 两种建模方式下的结果对比
END
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