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在接触问题的数值模拟过程中,收敛性困难这一问题普遍存在。接触非线性计算的基本过程为:确定接触状态,执行迭代计算,检查接触状态,检查NR 残差,结束该迭代步,其中每一个步骤对数值计算的收敛性至关重要。本文以使用ANSYS 有限元软件对法兰连接的有限元分析为例,详细分析了接触对的建立,接触类型和接触算法的选取,以及罚刚度大小等因素对接触问题数值计算收敛性的影响。在模拟过程中,用非对称绑定接触模拟螺帽与螺栓的连接,非对称摩擦接触模拟螺帽与法兰,以及法兰之间的连接,同时用施加预紧力的方式来模拟螺栓拧紧的过程。在数值计算过程中,对绑定接触采用了Pure Penalty(罚函数法),而对摩擦接触采用 Augmented Lagrange(增广拉格朗日乘子法),根据计算过程中接触迭代计算和NR 残差检查情况,合理调整不同接触类型的罚刚度等参数来保证计算收敛。