ABAQUS接觸對(duì)中主面和從面的理解

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  • PART1:理解

ABAQUS/Standard接觸分析中的接觸對(duì)由主面(master surface)和從面(slave surface)構(gòu)成。在模擬過(guò)程中,接觸方向總是主面的法線方向,從面上的節(jié)點(diǎn)不會(huì)穿越到主面,但主面上的節(jié)點(diǎn)可以穿越從面。

ABAQUS接觸對(duì)中主面和從面的理解的圖1

定義主面和從面時(shí)要注意以下問(wèn)題:

1、應(yīng)選擇剛度大的面作為主面。這里所說(shuō)的剛度,不僅要考慮材料本身的特性,還要考慮結(jié)構(gòu)的剛度。解析面(analytical surface)或由剛性單元構(gòu)成的面必須作為主面,從面則必須是柔體上的面(可以是施加了剛性約束的柔體)。

2、如果兩個(gè)接觸面的剛度相似,則應(yīng)選擇網(wǎng)格較為粗的面作為主面。

3、兩個(gè)面的節(jié)點(diǎn)位置不要求是一一對(duì)應(yīng)的,但如果能夠一一對(duì)應(yīng),可以得到更精確的結(jié)果。

4、主面不能是由節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的面,并且必須是連續(xù)的。如果是有限滑移(finite sliding),主面在發(fā)生接觸的部位必須是光滑的,不能有尖角。

5、如果接觸面在發(fā)生接觸的部位有很大的凹角或者尖角,應(yīng)該將其分別定義為兩個(gè)面。

6、如果是有限滑移,則在整個(gè)分析過(guò)程中,都盡量不要讓從面節(jié)點(diǎn)落到主面之外,尤其是不要落到主面的背后,否則容易出現(xiàn)收斂問(wèn)題。

7、一對(duì)接觸面的法線方向應(yīng)該相反,換言之,如果主面和從而在幾何位置上沒(méi)有發(fā)生重疊,則一個(gè)面的法線應(yīng)該指向另一個(gè)所在的那一側(cè),對(duì)于三維實(shí)體,法線應(yīng)該指向?qū)嶓w的外側(cè)。如果法線方向錯(cuò)誤,ABAQUS往往會(huì)將其理解為具有很大過(guò)盈量的過(guò)盈接觸,因而無(wú)法達(dá)到收斂

  • PART:2:?jiǎn)栴}

abaqus 定義接觸分析后從面侵入到主面中,如何解決?

出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要有一下兩種情況:

1、接觸定義有問(wèn)題,定義接觸時(shí)剛度大的做主面,小的做從面,網(wǎng)格密的做主面,稀疏的做從面;

2、網(wǎng)格劃分不夠細(xì),在原有基礎(chǔ)上再次細(xì)化網(wǎng)格;
另外,若出現(xiàn)侵入現(xiàn)象,則結(jié)果可能錯(cuò)在錯(cuò)誤,不能采用。

主要解決辦法有:

1、加密從面網(wǎng)格,如果面有尖角不要用smooth

2、如果從面彈性模量大于主面,把主面覆蓋一層更大彈模的膜單元

3、再加base-node的一對(duì)接觸

4、使用軟接觸,給個(gè)大點(diǎn)的p0值(盡量不用該方法,結(jié)果不準(zhǔn))

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