Abaqus助力邊坡安全設施建設-攔石網沖擊動力學仿真,徹底解決接觸穿透

01. 攔石網Abaqus沖擊動力學仿真

建立攔石網的沖擊動力學仿真模型,該模型中石塊動能級為220KJ,網繩材質為鋼絲,支架為工字鋼,單片攔石網尺寸為3×6.5m,共三片。

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攔石網幾何模型

0.7噸的石頭以25m/s的速度撞到鋼絲網上,本模型未考慮邊界緩沖索的影響。

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攔石網有限元模型

計算結果:

rockfall.gif

石頭沖擊攔石網

peeq.jpg

支架與鋼絲網的等效塑性應變

02. 徹底解決仿真中接觸穿透現象

Abaqus的Edge to Surface/Edge to Edge接觸功能十分強大,但需要特殊設置才能達到理想的效果。

這個仿真中,與石塊相比,鋼絲網線徑比較小,很容易出現接觸穿透的問題。正常情況下,模型中有Edge to Surface接觸時,Edge應當只能沿Surface的切向進行表面滑動,而不應該沿法向穿入內部,這種現象需要在Interaction模塊進行特殊設置,就能徹底解決,不需要進行網格細化。

contact.gif

病態接觸與正常接觸對比

contact2.jpg

病態接觸:網繩單元穿入石頭單元內部

contact3.jpg

正常接觸:網繩只能在石頭表面運動

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