Gap单元是用来模拟接触的三维间隙(Gap)单元，在未接触区，它不影响分析对象的运动状态，在接触区域，Gap单元的法向刚度将变得足够大以阻止接触体相互侵入，类似弹簧作用。为了表示接触面上节点的位移和接触力的关系，建立如图所示的局部坐标系， Gap单元由GA、GB两点构成，其载荷-位移关系可由接触面的法向分量和切向分量来描述。

图1 Gap单元坐标系

定义Gap单元主要由以下几个参数组成:初始开度U0，发生接触时的法向刚度KA和切向刚度KT，接触分离时的法向刚度KB(一般KB=10e-14KA)，静摩擦系数MU1和动摩擦系数MU2。

对于法向分量，Gap单元载荷-位移的力学特性分为线性分析与非线性分析，在线性分析中，法向刚度为常数，其大小取决于初始开度U0，如图2所示，在非线性分析中，Gap单元的力学特性如图3所示，当接触点位移差UA-UB不大于时U0时，发生接触，接触法向刚度为KA，当接触分离时，接触法向刚度为KB。

图2 Gap单元的载荷-位移曲线（线性分析）

图3 Gap单元的载荷-位移曲线（非线性分析）

我们首先要在hypermesh的optistruct模块中创建GAP单元，创建完GAP单元后，我们需要给GAP单元赋予属性，但不需要赋予材料。

GAP单元所使用的属性为PGAP，主要的参数都在其中设置，PGAP在optistruct中的参数设置如下图所示。

PGAP卡片中的各项参数的详细解释如下所示。

U0的含义是初始间隙打开，但如果不想考虑两个部件之间的初始间隙，那就不需要设置U0这一项；F0的含义是预加载，但在线性分析的过程中不需要考虑这一项；KA代表单元闭合间隙的轴向刚度，可以选择系统提供的软、硬或者自动，同时还可以自己手动定义刚度值；KB代表单元开口间隙的轴向刚度，如果在前面U0这一项设置了没有初始间隙，则不需要设置KB这一项；KT代表单元闭合间隙的横向刚度，可以选择系统自动匹配的刚度或者自己手动设定刚度；MU1代表静摩擦系数；MU2代表动摩擦系数；其他的参数不需要进行设置。

GAP单元的创建需要节点对节点的创建，在建模完成后，可以替代我们通常设置的滑动接触。从而将一个含接触的非线性计算模型转换成一个线性的计算模型，提高计算效率。