无论是基于约束算法还是基于罚函数算法，都是假想一系列弹簧，限制穿透能力；不同点是，两种算法计算弹簧的刚度不同。

• 约束法

其原理是：在每一时步修正构形前，检查从节点是否贯穿主表面，并调整时间步大小，使那些贯穿从节点都不贯穿主表面，对所有已经和主表面接触的从节点施加约束条件，保持从节点与主表面接触，另外检查与主表面接触的从节点所属单元是否存在受拉界面力，如有则用释放条件使从节点脱离主表面。由于该算法比较复杂，目前仅用于固连接触，即只有约束条件，没有释放条件。

它使用接触中的节点质量和全局时间步长。当包括不同网格尺寸或材料属性的几个部分时，可以使用它，因为刚度计算不依赖于材料特性。
\[E=\frac{k \times m} {t ^ 2}\]

其中，E 为刚度，k 为比例因子，m 是节点质量，t 是全球时间步长。

• 罚函数法

其原理是：每一时步先检查各从节点是否穿透主表面，没有穿透则不对该从节点做任何处理。如果穿透，则在该从节点与主表面间，主节点与从表面间引入一个较大的界面接触力，大小与穿透深度、接触刚度成正比，称为罚函数值。

在计算弹簧的刚度时，它需要接触段的尺寸和材料特性。只有当触点位于相似材料之间时，它才能有效工作。

对于实体单元 ：
\[E=\frac{fs \times A^ 2 \times K}{V}\]

对于壳单元 ：
\[E=\frac{fs \times A \times K}{L}\]

其中，E 为刚度，V 为体积，L 为最小对角线，fs= 惩罚比例因子 * 默认从比例因子 / 主比例因子，A 为接触段的面积；K 为接触段的体积模量。