內部接觸
關注創建者：巖土菜鳥 創建時間：2019-03-20
內部接觸的視頻教程
沖擊破壞問題建立內部接觸關系
在沖擊破壞問題中，單元出現失效與斷裂后，內部單元與沖擊彈體的接觸問題需要單獨設置，本視頻主要介紹在abaqus中如何設置內部的接觸。 教程無聲，重點地方有強調
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abaqus鋼棒高速侵徹鋼板——簡單建模及三種內部單元erode接觸方式
abaqus鋼棒侵徹薄鋼板——簡單建模及三種內部單元發生erode接觸方式 *****可以適用所有真實的侵徹情況 （大變形、高速>1000m/s、涉及單元刪除后，彈靶內部單元的接觸） 雖然模型簡單，但即使上百萬的網格也可以用相同的方法操作 第一節：簡單建模 第二節：接觸方式1 第三節：接觸方式2（需修改inp） 第四節：接觸方式3（需修改inp） 附加：鋼本構的使用 過程包含塑性變形
￥40 53分鐘 485播放
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ABAQUS SPH法 模擬地震作用下罐內液體晃動產生的流固耦合現象
本案例基于ABAQUS SPH法 模擬在地震加速度下，儲罐內部液體晃動所造成儲罐表面發生的形變和位移，主要知識點包括：儲罐建模、流固耦合SPH法、加速度施加、內部液體與儲罐接觸設置。
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內部接觸的實例教程
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內部接觸創建方法
創建內部接觸的方法大約有三種，今日先介紹一種官方做法。
方法1
該方法為官方正式方法，基于單元集合創建內部面，然后將內部面包含在通用接觸中。具體實施步驟如下：
（1）基于Part創建單元集合，該單元集合須包含所有可能進入內部接觸區域的單元，并對單元集合命名，例如命名為“ALL_ELEMS”。
（2）同樣在Part層面創建一個Surface，類別為基于單元類型，在視圖中選擇對象時可以選擇某一個單元的某一個面作為一個假面（并非真正參與內部接觸的面），并進行命名，例如命名為“inner_surf”
（3）在interaction模塊創建通用接觸，通用接觸中將上一步創建的內面“inner_surf”包含進去，注意，此時的內面為假面。
展開 <p>Abaqus官方幫助文檔中關于sph粒子的接觸設置并不十分明確，只提到了會在將網格轉化為sph粒子時生成一個內部的surface集合進而定義接觸。而直接定義通用接觸的默認設置，即All* with self，則sph粒子僅能與實體單元外表面的一層接觸，表面侵蝕后，內部單元不再與sph粒子接觸。如圖所示：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png" style="text-align: center" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png" style="" width="400" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png?
展開 （原創，轉載請注明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業軟件的內部實現原理。
有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實際應用過程中，商用CAE軟件在傳統的理論基礎上會做相應的修正以解決工程中遇到的不同問題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個主流商用軟件手冊中都會注明各個單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒有具體的實現公式。商用軟件對外就是一個黑盒子，除了開發人員，使用人員只能在黑盒子外猜測內部實現方式。
一方面我們查閱各個主流商用軟件的理論手冊并通過進行大量的資料查閱猜測內部修正方法，另一方面我們自己編程實現結構有限元求解器，通過自研求解器和商軟的結果比較來驗證我們的猜測，如同管中窺豹一般來研究的修正方法，從而猜測商用有限元軟件的內部計算方法。我們關注CAE中的結構有限元，所以主要選擇了商用結構有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內部實現方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。
展開 在案例模型中為“外部接觸”
esel,a,real,,8 ! 按實常數選擇，選實常數為8的單元。在案例模型中為“內部接觸”
sfe,all,1,pres,,2000000 ! 這個壓力數值，以及本案例中所有的材料參數都請勿參考
ALLSEL
esel,s,real,,8 ! 選擇實常數為8的接觸對，本案例中為“內部接觸”
nsle ! 選擇接觸對連接到的節點
esln,s,1 ! 再選擇節點對應的單元。1代表只有單元內所有節點都在當前選擇中時才選擇單元。這樣避免了選中結構單元。
esel,r,real,,6 ! 在當前選擇集中，重選"外部接觸"對應的單元
sfedele,all,all,all ! 刪除重復的流體壓力滲透載荷。
allsel
sfe,all,2,pres,,-1 ! 先刪除默認的流體壓力滲透起點
nsel,s,node,,5 ! 選擇編號為5的結點
esln,s,0 ! 選擇與節點連接的單元
esel,r,real,,8 ! 選擇“內部接觸”接觸單元
sfe,all,2,pres,,1 ! 指定“內部接觸” 接觸面流體壓力滲透開始位置
ALLSEL
nsel,s,node,,5121 ! 選擇編號為5121的結點
esln,s,0 ! 選擇與節點連接的單元
esel,r,real,,8 ! 選擇接觸單元
sfe,all,2,pres,,1 !
展開 建模接觸對
線圈和管之間的接觸
線圈和內管表面之間的接觸在三種情況下建模不同，如下所述。
情況1：使用面-面接觸。多線線圈的外表面用CONTA174接觸單元劃分網格，管的內表面用TARGE170目標單元劃分網格；見下圖（a）。
情況2：使用線-面接觸。多線線圈用CONTA177接觸單元劃分網格，管的內表面與TARGE170目標單元劃分網格；見下圖（b）。
情況3：使用線-線（梁-梁）接觸。多線線圈用CONTA177接觸元件單元劃分網格，管用TARGE170目標單元劃分網格；見下圖（c）。
使用以下非默認接觸設置。
• CONTA177單元（情況2和情況3）：
–KEYOPT（3）=2，包括所有接觸場景，包括內部交叉梁-梁接觸以及束面接觸。
–KEYOPT（14）=2，以定義與每個接觸檢測點交互的多個目標段。
• TARGE170單元（情況3）：
–KEYOPT（9）=1，用于定義內部梁間接觸
線圈薄膜之間的自接觸
對于三種情況，絲線表面之間的自接觸建模不同，如下所述。
情況1：線圈絲線之間的自接觸被建模為面對面接觸。多線線圈的外表面用CONTA174接觸單元和TARGE170目標單元兩者劃分網格；見下圖（a）。
情況2和情況3：線圈線之間的自接觸被建模為平行線對線接觸。
多線線圈用CONTA177接觸單元和TARGE170目標單元兩者劃分網格；見下圖（b）。
使用以下非默認接觸設置。
• CONTA177單元（情況2和情況3）：
–KEYOPT（3）=1，用于定義平行梁-梁接觸。
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內部接觸的最新內容
即便數據僅用于企業內部處理，不匿名化人臉、車牌仍有風險 —— 不僅外部惡意第三方可能入侵獲取數據、識別個人，企業內部員工也可能接觸到這些信息，進而辨認出特定個體。
GDPR 已明確列出醫院、宗教場所等敏感區域，且沒有任何數據處理方能精準判斷 “哪些信息對個人敏感”。
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</figure>
</div><p>如果按照常用的定義實體單元內部面自接觸的方法，則SPH粒子將直接不與實體單元接觸，這是由于實體單元粒子化之后原來的面會丟失
在此分析中，只有預期發生接觸的內部面才包含在接觸域中，以最小化內存的使用（如果包括了模型中所有單元的內部面，將使內存的使用量增加一倍以上）。
默認情況下，通用接觸算法不包括節點侵蝕（nodal erosion）【在abaqus explicit中Nodal erosion：默認=no】，因此即使周圍的所有單元都已失效，接觸節點仍將參與接觸計算。
圖3-3 邊界條件設置
3）約束
① 點擊有限元分析>綁定，可彈出綁定彈窗（可勾選繼續新增以連續建立綁定）；
② 在綁定彈窗中，主面選擇殼體與絕熱層、推進劑接觸的內部面（可在視口中右鍵殼體幾何，點擊僅顯示以便于選擇），點擊右側確定；
③ 在綁定彈窗中，副面選擇絕熱層、推進劑與殼體接觸的面（可在視口中右鍵幾何，點擊反向顯示/隱藏以便于選擇），點擊確定。
為了方便在ANSYS軟件中提取鋼絲繩內部鋼絲接觸線上的位移特征，研究鋼絲之間的相對運動，在Creo2.0軟件中繪制出鋼絲接觸線[3],導入ANSYS軟件后則會自動生成接觸線。本文選用的1+6鋼絲繩參數如下：中心絲絲徑3.4 mm, 側絲絲徑3.1 mm, 側絲捻距73 mm, 鋼絲繩長100 mm。
特殊的是，根據壓力容器的結構，其內部與熱源接觸的部分為包層（圖1），外部為結構鋼（圖2），因此，在分析此類特殊結構時需要將兩種材料分開定義。
此外，本次仿真最終會給出壓力容器從室溫到受熱升溫的整個過程，因此材料的力學性能，如楊氏模量E，容積熱容量ρcp會隨溫度變化。
在通用結構仿真軟件中，可以通過定義Function的形式定義不同溫度下材料的力學性能。
特殊的是，根據壓力容器的結構，其內部與熱源接觸的部分為包層（圖1），外部為結構鋼（圖2），因此，在分析此類特殊結構時需要將兩種材料分開定義。
此外，本次仿真最終會給出壓力容器從室溫到受熱升溫的整個過程，因此材料的力學性能，如楊氏模量E，容積熱容量ρcp會隨溫度變化。
在通用結構仿真軟件中，可以通過定義Function的形式定義不同溫度下材料的力學性能。
此外，考慮橢圓載荷效果后，由于接觸面積的減少，中心區域的接觸應力會略有增大，軸承的內部載荷分布和接觸應力的計算結果更加準確。
使用示例
Romax Spin用戶已經知道某軸承中存在一定的橢圓截斷，希望了解當前截斷量是否會出現問題。
本文利用聲學邊界元模塊，求解主軸電機固定于機床內部，接觸工件受力后電機振動，形成輻射聲場的問題，需要考慮電機結構與聲場的耦合，導入電機模型如下圖所示：
2.3 網格模塊
PERA SIM提供了豐富的網格劃分算法，支持對1D、2D、3D模型的網格劃分，可以通過全局網格控制、局部網格控制等功能實現幾何模型的高質量劃分
Ultrsonic系統的工作原理是通過與船體內部直接接觸的傳感器(換能器),從數字控制單元發出特定的低功率脈沖超聲頻率20-140Khz。船體充當聲板,承載聲波,從而破壞微生物的生長。
PowerPlus 可同時為 3 或 4 個傳感器提供更高的輸出，以實現高級別的保護。由于所有換能器同時工作，這提供了更集中的超聲共振以獲得更好的效果。
