喵星人教你快速設置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面

接觸問題是ABAQUS數值模擬中常遇到的典型分析問題,在結構工程中裝配式結構(包含裝配式混凝土結構、裝配式鋼結構、裝配式組合結構等)均會涉及到大量的接觸面,且接觸面的屬性設置可能存在不同。當大家在操作這些錯綜復雜的接觸面時難免無從下手,今天就看喵星人如何輕松拿捏錯綜復雜的接觸面吧~

第一步:建立不同類型接觸面的屬性

1.1分析模擬中可能存在的不同接觸類型

接觸類型通常受接觸材料,接觸構造等影響,例如鋼與鋼之間的接觸通常只需考慮切向和法向行為,而鋼與混凝土之間的接觸除了切向和法向行為外,通常還需要考慮粘結行為和損傷。對于相同材料的接觸面,不同的鋼板構造也可能存在不同的屬性,若有特殊需求,可視螺栓接觸、鋼板與鋼板接觸為不同屬性。甚至對于相同部件也可設置不同接觸屬性,例如特殊情況下可考慮螺栓桿與螺栓頭的接觸屬性不同。

1.2 在相互作用屬性管理器中定義屬性

相互作用屬性管理器,本案例演示中的接觸屬性可定義如下:其中steel-bolt1為螺栓頭與鋼板之間的接觸屬性,steel-bolt1為螺栓桿與鋼板之間的接觸屬性,steel-con為鋼板與混凝土之間的接觸屬性,steel-steel為鋼板與鋼板之間的接觸屬性。

一個比較實用的小技巧是:對于類似的接觸屬性,可在設置完一個后在下部點擊復制,可再此基礎上進行修改,加快建模效率。

喵星人教你快速設置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面的圖1


第二步:通過查找接觸對快速搜索

2.1 確定搜索范圍

點擊相互作用頁面的查找接觸對選項,將出現以下操作界面。


喵星人教你快速設置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面的圖2


首先需要明確查找區域,查找區域可選擇整個模型、實例、顯示的實體。若是需要在整個模型中無差別的查找接觸對,即可選擇“整個模型”,若是僅對特殊部件設置接觸(例如部分加載端或加勁肋等焊接部件選擇綁定的區域),可點選“實例”并單獨選擇進行查找,也可在視圖中通過替換、刪除等部件顯示選項后點選“顯示的實體”進行查找。

確定搜索范圍看似雞肋,事實上喵星人在應用過程中,有些時候抓住一些特殊部件的搜索,往往有事半功倍之效。

2.2 按照主-從實例明快速排列

在設置完畢范圍后,可點選下方“查找接觸對”,隨后軟件將接觸面全部展示于界面如下。若是接觸面復雜,通常可涉及幾十甚至幾百個接觸面。若是逐一挑選,實在是難頂喲~


喵星人教你快速設置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面的圖3


因此可對標題欄,右鍵,點擊“編輯可見列”,并勾選主實例名和從實例名如下。

喵星人教你快速設置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面的圖4


點擊確定后顯示如下。通過點選標題名接觸面即可按標題進行排序,以此加快處理效率。

喵星人教你快速設置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面的圖5


2.3 合并同類項

由于接觸面過多,因此可選擇同類接觸進行合并同類項。首先需要對相似的接觸面設置相同順序的主-從面,通過按順序排列后找到存在相反的主-從面,點擊右上角交換主-從面如圖。


喵星人教你快速設置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面的圖6



隨后可找規律依次合并同類接觸,如圖。


喵星人教你快速設置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面的圖7



合并后,應及時選擇合適的接觸屬性,如圖。

喵星人教你快速設置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面的圖8


第三步:最終確認并形成全部接觸對

3.1 檢查并再次合并同類項

再初步形成合并的接觸面后,應依次點選接觸對,并逐一檢查是否還需繼續合并、主-從面順序是否合理等情況。

喵星人提醒:并非所有相同的接觸屬性都應合并,合并是為了盡可能便捷的操作,因此需要根據實際情況,在計算精度和操作便捷這二者之間選取合適的平衡點。

3.2 檢查類型、滑移、屬性、調整等設置是否正確

當接觸對確定選擇正確后,還應在重點檢查類型、滑移、屬性、調整等設置是否正確。

喵星人提醒:尤其是類型,對于綁定的接觸面,也可在此界面內操作,且應該具體問題具體分析,以判斷面-面之間到底是接觸還是綁定。

結語

接觸分析是ABAQUS處理非線性問題的優勢,也是同學頭疼的問題,而接觸面的選取是解決好這問題所需要面對的第一關。喵星人通過一個特殊案例講解了復雜結構的接觸面批量設置步驟。希望喵星人的技巧對您所有幫助!

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