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0、背景
之前在做混塔参数化建模的过程中,Part之间的接触设置问题困扰过我很久。有一个老哥手动操作一遍以后发现需要定义小滑移接触。今天正好看见曹老师公众号讲解了这部分的设置,为防止丢失,收录在这里。同时欢迎大家关注曹老师公众号。
此外,曹老师还有一部作品,一直以来也让本人受益匪浅:
Abaqus有限元分析常见问题解答与实用技巧
说明:上述链接并非广告,大家如要选购请自行对照选择合适的渠道。
1、正文
在Abaqus/Standard中,有两种接触公式来描述两个接触面的相对滑动:
● 有限滑移(finite sliding):两个接触面之间可以有任意的相对滑动,这是定义接触时的默认特性,其关键词为:
*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接触属性的名称>
<从面名称 >,<主面名称 >
☆ Abaqus/CAE操作:Interaction模块,主菜单Interaction → Create,在Edit Interaction对话框中不改变默认的参数Sliding formulation: Finite sliding。在有限滑移的分析过程中,Abaqus/Standard需要不断地判定从面节点和主面的哪一部分发生接触,因此计算代价较大。有限滑移要求主面是光滑的(即每个点都有唯一的法线方向),否则会出现收敛问题。如果主面在发生接触的部位存在尖锐的凸角或凹角,应该在此尖角处把主面分为两部分来分别定义。对于由单元构成的主面,Abaqus会自动进行平滑处理。
● 小滑移(small sliding):两个接触面之间只有很小的相对滑动,滑动量的大小只是单元尺寸的一小部分。使用以下关键词可以定义小滑移的接触对:
*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接触属性的名称>, SMALL SLIDING
<从面名称>,<主面名称>
☆ Abaqus/CAE操作:Interaction模块,主菜单Interaction → Create,在Edit Interaction对话框中将参数Sliding formulation改为Small sliding,如图1所示:
对于小滑移的接触对,Abaqus/Standard在分析的开始就确定了从面节点和主面的哪一部分发生接触,在整个分析过程中这种接触关系不会再发生变化。因此,小滑移的计算代价小于有限滑移。
小滑移有两种算法:点对面(node to surface)和面对面(surface to surface)。面对面算法的应力结果精度较高,并且可以考虑板壳和膜的初始厚度,但在有些情况下计算代价较大。
小滑移问题的接触压强总是根据未变形时的接触面积来计算的,有限滑移问题的接触压强则是根据变化的接触面积来计算。