ABAQUS收斂調整:特征邊的接觸
特征邊的接觸(邊對邊,邊對面),初學者的直覺印象就是收斂困難,對嗎?所以通常我們得到的經驗就是:對特征邊做倒角的處理來提高收斂性。
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Figure-1: Snap-fit example (特征邊對面) |
在說特征邊的接觸前,我們先說說通用接觸和接觸對的選擇:
我們之前的經驗是:
Abaqus/Standard中選擇通用接觸還是接觸對,主要取決于接觸定義的簡單易用性和分析效能的權衡,接觸對由于限定了接觸面的范圍,求解效率更高,而通用接觸則更適用于多組件或具有復雜拓撲結構模型的建模。兩者的不同主要在于用戶界面、默認數值分析設置以及可用選項上的差別,但是其算法和求解精確性幾乎一樣。
現在關于這條經驗, 隨著Abaqus新版本中通用接觸功能的增強我們可能需要更新為:
通用接觸設置會顯得更為簡單,限制少,且可靈活處理多種接觸狀況,例如邊對面、邊對邊、頂點對面等接觸,如圖所示,故建議接觸分析中首選通用接觸來定義接觸。
Surface to surface |
Edge to surface |
Edge to edge |
Vertex to surface |
Figure-2: 通用接觸 |
所以如上特征邊的接觸問題,就讓通用接觸來處理吧…
如上圖Figure-1所示的snap-fit案例,其主要接觸區域是邊對面的接觸(edge-to-surface contact):
若僅僅定義兩個part間的面對面接觸(surface to surface contact),不收斂,后處理中可見特征邊對面的穿透……
接觸對設置 |
接觸狀況 |
Figure-3:接觸對模型及結果 |
改善此類接觸收斂問題,我們的建議方案為:
1.通用接觸方案
修改為接觸設置為通用接觸(General contact),接觸屬性不變,考慮接觸分離時的不穩定狀況分析步中加入自動穩定,分析順利收斂,各階段接觸狀況如下圖:
Figure-4:各階段邊對面接觸狀況 |
2.接觸對方案
在Figure-3所示的面對面的接觸對外,再補充特征邊對面的接觸對,如下圖所示,分析也可順利收斂
Figure-5:邊對面的接觸對設置 |
來源:BasicSim
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