很多用户向我们咨询在SIGMA/W 2007中如何使用新的接触面模型。一般来说，用户可以对任意接触面单元赋予任意的材料模型，这些接触面单元是以直线形式存在于几何物体上而生成的网格单元。然而，如果想模拟基于滑动的粘聚力或内摩擦角，则必须使用新的基于接触面模型的滑动面上的c-phi值。

下面就是我们举的一个填充桶的粘聚力强度算例，用于说明在SIGMA/W中如何处理接触面的问题。如果接触模型考虑孔隙水压力的影响，则在接触面上的正应力是有效应力。也就是说，控制摩擦行为的真实的正应力是总应力减去孔隙水压力。这一点通过算例“Sliding block analysis”和“Pile pull out test”可以看出，具体内容请参见附件。

本文以“Filling bucket”算例为例来说明接触面模型在SIGMA/W 2007 中如何应用。该算例中桶的重量逐步增加，直到桶与周围墙壁的剪切强度达到极限而坠落。

下图1即为一个填充桶的例子。黄色材料单位重度为5KN/m3的填充物，桶的体积为4m3，每个荷载步在桶上施加20KN的力。在第一荷载步，桶的侧面施加100KPa的正应力，该正应力在后续的加载步中保持不变。

在桶和侧壁设置接触面材料，其内聚力为100KPa，这就意味着2m高的桶，在每个侧壁的最大抗剪强度为200KN，对于整个填充桶系统是400KN的抗剪强度。

图1 ：填充桶滑动模型

在该算例中，分两种不同的工况进行分析。

第一种工况：桶由单位重度为5KN/m3的材料分步填满，桶的重量逐步增加接近于抗剪强度，当达到抗剪强度时桶就掉了下去，如图2所示。可以看出最后桶变得越来越沉重几乎达到了抗剪强度，当达到抗剪强度极限值时桶就掉下去了。

图2 ：填充桶达到剪切强度时的位移

下面图3中的左图是从0到25荷载步侧壁与桶之间的总的滑动力、y方向的位移之间的关系。右图是从0到19荷载步侧壁与桶之间的总的滑动力、y方向的位移之间的关系图。可以看到，在确定的点，桶的总重量达到了极限值200KPa（对于半边桶），位移变得非常大。事实上，在极限平衡点，位移平衡方程已经失去了它本来的意义。右图表明弹性变形在点破坏前就达到了极限，弹性变形由接触面的剪切模量控制。在微小的水平，在完全的滑移发生之前有弹性变形，SIGMA/W的接触模型考虑了这一点。

图3：填充桶下滑时滑动力与位移之间的关系

第二种工况：不考虑桶自重，对每个加载步，在竖直方向指定0.001m的位移，因此在20荷载步时，桶向下移动了0.02m。下图4表明弹性变形阶段同第一种工况是相同的，然而，因为人为控制变形，可以更清楚的看到一旦抗剪强度达到极限值，桶就会持续缓慢地向下滑移。

图4：填充桶下滑时滑动力与位移之间的关系

要了解在SIGMA/W2007中新的接触面模型的更多信息，请参考下面的资料：

Sliding block analysis (44 KB)
Sliding block analysis (1.30 MB)

Pile pull out test (92 KB)
Pile pull out test (3.03 MB)

Filling bucket (239 KB) 

在SIGMA/W 2007中如何定义接触面

1、在需要设置接触面的位置Draw Lines，如下图示：

2、在“KeyIn”菜单下选择“Materials”，打开材料编辑对话框。点击“Add”增加一项材料并给新材料命名，对材料类型和材料模型进行设定，输入参数值，如下图示：

3、给line赋材料属性，如下图示：