自我接触（自接触）
自我接触（自接触）的理论基础
自我接触的定义
老师，自我接触是结构与"自己"接触的问题吗？
是的。大变形导致结构的一部分与另一部分接触的问题。橡胶O形圈压缩、金属板折叠、轮胎变形、气球膨胀等。
通常的接触是"两个独立的物体"，而自我接触是"同一物体的不同表面"接触。接触检测更加复杂。
FEM中的设置
总结
要点：
- 结构与自身接触 — 大变形时发生
- 接触检测复杂 — 需要监测同一物体内的表面距离
- General Contact（自动接触）很方便 — 自动检测自我接触
自我接触的数学定义
自我接触（self-contact）是单一物体不同部位相互接触的现象，其变形自由度比通常接触问题更高，接触对无法预先确定这一特殊性质。在数学上，它被定义为初始构成Ω上的映射φ变成非单射的条件，1987年Ciarlet & Nečas在Sobolev空间中证明了"无自交变形"的存在定理。
自我接触（自接触）的数值计算方法
自我接触的实现
```
*CONTACT, TYPE=GENERAL CONTACT
*CONTACT INCLUSIONS, ALL EXTERIOR
```
General Contact + ALL EXTERIOR自动检测全外表面的自我接触。
```
*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE
1 $ 零件集合ID
```
总结
桶排序实现高速搜索
自我接触检测的瓶颈是O(N²)的全排列对搜索。LS-DYNA Version 930（1993年左右）实现的桶排序（空间哈希）方法将计算区域分割成单元，只考虑相同或相邻单元内的节点作为对的候选，将计算量降低到O(N logN)。即使与现代GPU并行化相结合，这一算法的骨架仍然是主流方法。
自我接触（自接触）的实务应用
自我接触的实务
实务检查清单
汽车车门碰撞分析
1990年代后期，福特Explore车门碰撞试验再现分析中，内饰板折叠时发生自我接触。不考虑这一因素的分析导致侵入量比实测值高出两倍多。应用LS-DYNA的SINGLE_SURFACE接触的模型中，侵入量误差控制在±8%以内，使得无需实验就能进行车门梁形状优化。这一结果在SAE论文1999-01-3155中报告。
自我接触（自接触）的软件比较
自我接触的工具
选择指南
LS-DYNA自我接触的演进
LS-DYNA3D的自我接触功能由John Hallquist在1987年的LLNL内部报告中首次公开。初期被称为SINGLE_SURFACE接触，专门用于薄板结构的折叠。Version 940（1994年）增加了segment-based自接触，扩展到厚物体的压缩。现行R14版本实现了MPPP（大规模并行处理）用的异步桶重构，使十亿级单元的自我接触分析成为现实。
自我接触（自接触）的前沿研究
自我接触的前沿
生物组织自我接触研究
2015年以后，脑外科手术模拟和肠道折叠模型的自我接触应用活跃化。约翰斯·霍普金斯大学2020年的研究结合软组织超弹性本构关系和LS-DYNA自我接触进行肠梗阻模拟，梗阻部位的预测精度与外科医生的触诊诊断一致率达到90%。由于形状复杂，采用了KD-tree基础的邻近搜索与重网格相结合的方法。
自我接触（自接触）的故障处理
自我接触的故障
初始贯穿引起的发散
自我接触分析最常见的问题是"初始贯穿（initial penetration）"。从STL或外部CAD数据创建的网格中，曲率高的部位接触表面会出现数值上的重叠。从第1步开始分析时，惩罚力会发散到无穷。对策是使用软件的几何检查功能将初始贯穿量控制在0.1mm以下，或启用stress-free initial state（SFIS）选项吸收初始贯穿。
价值
详细
错误