球锥面碰撞分析

想做一个小球碰撞锥面的一个模型，小球受到变载荷，去碰撞锥面，想得到这个过程中的应力变化情况。遇到了两个问题，一是设置球面和锥面的接触对后，还是发生穿透。二，怎么对小球施加方向向下的变载荷呢？如图所示。求助大神！我qq1026248027