Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?


1、分別建立軸shaft和孔hole的幾何模型:

Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?的圖1

軸模型
 Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?的圖2

孔模型

2、完成材料屬性的賦予、裝配以及靜力學分析步的施加:

Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?的圖3

模型裝配

3、在相互作用模組,設置軸外表面和孔內表面之間的面-面接觸,并設置過盈配合:

1.png

接觸屬性的設置

Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?的圖5

面-面接觸設置

4、在載荷模組,固定孔的外表面,給軸施加2mm的軸向位移:

3.png

邊界條件施加

5、對模型進行切分,同時對軸和孔劃分網格,通過全局布種和局部布種控制軸和孔網格數量:

Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?的圖7

軸網格布種

Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?的圖8

孔網格布種

6、調整軸外圈網格數量與孔內圈網格數量在左半部分與右半部分不一致,使左半部分的網格節點重疊,右半部分的網格節點存在錯位,完成網格劃分后的模型為:

Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?的圖9

網格劃分

7、提交分析,接觸壓力的結果如下圖所示:

Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?的圖10

接觸壓力對比1

          可以看出,當接觸位置的網格節點重合時,可獲得連續的接觸壓力分布;當接觸位置的網格節點不重合時,接觸面的接觸壓力分布不均勻,仿真結果較差。

8、進一步,在相互作用模組調整表面平滑surface smoothing選項:

Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?的圖11

調整表面平滑選項

          提交分析,仿真結果如下圖所示:

Abaqus接觸分析時什么樣的網格是最佳的?的圖12

接觸壓力對比2

結論:(1)、在面-面接觸分析中,控制主從面網格節點位置重合可獲得高質量的仿真結果;

          (2)、在網格節點不重合時減小網格尺寸,其效果有時反而不如大網格尺寸下調整節點位置;

          (3)、在相互作用模組調整表面平滑選項也能改善包括接觸應力和米氏應力等在內的應力分布。

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