Abaqus收斂調(diào)試高手過招之密封條插拔分析

上一期視頻(觀看地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10577)中進行了Abaqus非線性分析不收斂時的應(yīng)對方法，讓大家在遇到不收斂時不至于手足無措，有一個大概的調(diào)試方向。這期視頻反響不錯，不過我覺得結(jié)合具體實例講解收斂調(diào)試技巧應(yīng)該會讓學(xué)員更容易掌握相關(guān)方法，so本次的密封條插拔分析就應(yīng)運而生了。

接下來是密封條插拔有限元建模要點講解（這一部分主要針對分析基礎(chǔ)薄弱的學(xué)員，有基礎(chǔ)的大膽往下拉，從我的調(diào)試過程開始看）

A、導(dǎo)入草圖

B、建立PART

為縮減計算規(guī)模，將本問題簡化為二維平面應(yīng)變問題，分別建立玻璃和密封條

C、設(shè)置材料參數(shù)并賦給玻璃和密封條，橡膠材料用超彈本構(gòu)M-R模型，玻璃和橡膠條中間的鋼帶用線彈性材料模型。

D、裝配并移動玻璃導(dǎo)槽至起始位置

E、建立兩個STEP,分別對應(yīng)插入以及拔出的兩個過程，通用靜力分析步

F、建立接觸。設(shè)置玻璃與密封條之間的解除關(guān)系，摩擦系數(shù)為0.55，接觸算法選用增強拉格朗日算法。并對玻璃導(dǎo)槽設(shè)置剛體約束，不考慮其變形以加快計算效率

G、邊界條件設(shè)置。固定鋼帶下部區(qū)域，對玻璃導(dǎo)槽設(shè)置位移載荷。

H、網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格尺寸為0.3，并設(shè)置橡膠為雜交單元，鋼帶以及玻璃為縮減幾分單元（注意選擇平面應(yīng)變單元類型）

I、提交計算...

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以上是分割線，如果就這樣完成一篇水貼，根本就不是我的風(fēng)格！下面的內(nèi)容才是重點，重點，重點！

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如果你以為這樣就愉快地結(jié)束了本次仿真分析，那就圖樣圖森破了，一連串的U會教你做人，不收斂！

分析原因，玻璃導(dǎo)槽與開封條之間存在接觸穿透了！尖尖的角，讓密封條根本就受不了！

怎么辦？開始我們的第一次調(diào)試，將玻璃導(dǎo)槽尖角部分倒圓角,繼續(xù)提交計算，美滋滋。

可是，結(jié)果卻有點意外，還是不行啊，怎么辦？只比上一個模型多計算了那么一丟丟，這幾個U還是那么刺眼，很煩！

看到?jīng)]？還是這個地方，玻璃導(dǎo)槽還是太粗暴，密封條有點受不了，又穿透了。

思考了一番，很快又有了解決方案，接觸區(qū)域網(wǎng)格細(xì)化，對對對，就這樣，接觸區(qū)域網(wǎng)格搞密一點，肯定行。（細(xì)化效果如下圖所示）

結(jié)果怎么會這樣？怎么又是U,又不收斂，這一次計算到了0.168，比上次進步了又是那么一丟丟，有點沮喪。

沒辦法，CAE就是這么折磨人，含著淚站起來繼續(xù)分析。還是這個鬼地方，接觸穿透依然很明顯。

是時候祭出從上一堂課里面學(xué)到的的接觸控制大法了，增加接觸控制，肯定行,肯定行！

現(xiàn)實永遠(yuǎn)是那么殘酷，一個個冰冷的U仿佛是一張張嘲笑的大嘴巴子，真想抽他！

可是CAEer沒有退路，只能繼續(xù)向前！

不過此時基本的方法都用了，step那里設(shè)置阻尼雖然可能有效，但是那個方法并不好，阻尼可能帶來嚴(yán)重的結(jié)果失真，誤導(dǎo)設(shè)計。顯式計算似乎也能解決，而且這個方法不存在收斂問題，看起來似乎是一個老少皆宜的萬能方法。但是，需要注意的是，這個方法需要掌握好質(zhì)量縮放的火候，一不小心動態(tài)效應(yīng)就會影響計算結(jié)果了，而且算法上的缺陷也會形成較大的數(shù)值震蕩，很頭痛。此外，最主要的一點，顯式計算不支持雜交單元，只能用減縮積分單元，這對于橡膠的計算顯然是不能輕易接受的，SO繼續(xù)研究靜力計算方法，一心一意調(diào)收斂吧，騷年。

回到剛剛的分析，打開ODB，我們發(fā)現(xiàn)，橡膠條在玻璃導(dǎo)槽作用下，發(fā)生了自接觸，而我們在接觸設(shè)置時，只設(shè)置了玻璃與橡膠之間的接觸，并未設(shè)置橡膠部分的自接觸，抱著試一試的態(tài)度，增加自接觸再來一波操作吧。

失敗太多次，已經(jīng)不再相信愛情了，呸呸呸?？窗?，還是不收斂，不過已經(jīng)計算到了0.454，比上次有很明顯的進步呢，內(nèi)心里面仿佛又有一點點成就感了，嘿嘿。

打開計算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)橡膠自接觸部分那幾個三角形網(wǎng)格好刺眼，都卷起來了，受不了，這一區(qū)域網(wǎng)格重新劃分，更改單元劃分算法，全部修改為四邊形單元，杜絕三角形單元，避免剪切鎖死！

說干就干，網(wǎng)格劃分對比如下圖所示（右側(cè)為改進后）

經(jīng)過這一次修改，終于，終于還是失敗了，還是不收斂，相對與上次，并無明顯改善。

分析結(jié)果，還是老樣子，不過我們似乎忘記了什么東西？我們對接觸對設(shè)置了接觸控制，提高了收斂性，可是對自接觸并未設(shè)置接觸控制，而通過結(jié)果觀察發(fā)現(xiàn)這個區(qū)域橡膠變形比較奇怪，中間部分都卷起來了！沒辦法，嘗試著自接觸這里也加上接觸控制吧，大不了失敗，失敗不是成功他媽媽么？

這一次，很舒服，模型計算了0.6秒，比上一個模型提高了好多好多呢。

這一次打開ODB，一眼就發(fā)現(xiàn)了問題，玻璃槽的左側(cè)太尖了，剛剛倒圓角的時候怎么就沒想到把這里也處理一下呢，又穿透了。

一邊笑自己笨，一邊美滋滋地處理模型，畢竟知道模型的修改方向也是一件很幸福的事情。

倒圓角之后，模型一下子就聽話了很多，很順利計算到0.9679，才停止計算。

計算結(jié)果也還不錯，這時候終于可以開開心心的了，不就只剩下這最后的3.21%么，分分鐘搞定！

可是隨便你怎么折騰，這最后的一點點就是不收斂，不能算完這個插入過程，拔出過程就無法計算完啊，怎么辦？

不行就吧玻璃導(dǎo)槽的下壓行程降低一點點吧，本來是15毫米，現(xiàn)在能夠計算到0.9679，我就壓縮14毫米得了，最后一毫米，俺不要了，美滋滋，準(zhǔn)備收工！

可是即便你設(shè)置行程為14毫米，這個模型還是算不完，看到?jīng)]，還是只能計算0.976,

這個時候，常規(guī)的方法已經(jīng)不頂用了，怎么搞都不行，改網(wǎng)格？雖然最終也可能解決問題，但是前面這一步一步的調(diào)試，不就白費了?能夠計算這么多，說明網(wǎng)格還是沒大問題的。

都到這個時候了，是不是很絕望，離成功就差那么一點點，這滋味...

老鐵們，是時候放出我的祖?zhèn)鹘^技了，對于這種問題，網(wǎng)上能查到的技巧已經(jīng)不頂用了，別浪費時間了。

終極大招就是...............

算了，你們還是在視頻中去仔細(xì)看吧，辛苦準(zhǔn)備了這么久了，收點小費不過分吧，哈哈哈

（注:我是不會讓你修改收斂準(zhǔn)則的，那些歪門邪道的方法盡量少用，會影響計算精度的）

視頻地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10577