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技術(shù)小貼士:RecurDyn接觸元素(Contact)初級(jí)教程-Solid/Geo Contact
繼上次“RecurDyn接觸元素(Contact)初級(jí)教程第一彈”之后,這次我們來看看RecurDyn的接觸元素中最常用的是Solid Contact和Geo Contact。
注意:Contact的運(yùn)用受到模型中各種因素(形狀,參數(shù)等)的影響。因此,下面介紹的內(nèi)容是基本的向?qū)В趯?shí)際模型中,根據(jù)不同的情況,會(huì)發(fā)生與下面介紹不同的情況。
Solid Contact
Solid Contact是convex-convex之間的問題,在凸面之間進(jìn)行接觸時(shí)有用的接觸元素(或平面與凸面之間的接觸)。
簡(jiǎn)單地說,以下情況是最典型的適合Solid Contact的例子:如果以下模型是凸面之間的接觸,則Solid Contact在速度和精確度方面都能得到令人滿意的結(jié)果。
如果是凸面之間的接觸,結(jié)果仍奇怪的話,建議參考教程修改contact parameter。
但是,正如教程中所介紹的,如果平面之間的接觸或凸面與凹面之間的接觸范圍很廣,那么最好使用Geo Surface Contact。(雖然也可以通過調(diào)整Solid contact的參數(shù)來仿真,但是使用Geo Surface Contact更加方便。)
下面的情況,這是一個(gè)大型球的內(nèi)部有多個(gè)小球的模型,它是凸面和凹面的接觸,但由于它只接觸球的一部分,而不是大面積接觸,因此也可以用Solid Contact很好地求解。
Geo Surface Contact
Geo Surface Contact適合大多數(shù)情況。不過,對(duì)于凸面之間的接觸,在仿真速度方面,Solid Contact通常是更快速的。
展開 Abaqus中通用接觸(General contact)和接觸對(duì)(Contact Pairs)的區(qū)別。
對(duì)于大多數(shù)的接觸問題,在ABAQUS中有通用接觸(General Contact)和接觸對(duì)(Contact Pair)兩種算法處理,它們的異同主要體現(xiàn)在用戶交互、默認(rèn)設(shè)置、可選設(shè)置三個(gè)方面。
總的來說,通用接觸算法的相互作用主體、接觸屬性、接觸面屬性是可以各自獨(dú)立地指定,它提供了一個(gè)更有彈性的方法去增加模型中接觸的細(xì)節(jié)。通用接觸算法允許非常自動(dòng)化的接觸定義,盡管也可以采用傳統(tǒng)的、類似于接觸對(duì)算法的方法去交互式定義。對(duì)于傳統(tǒng)的接觸對(duì)算法,相對(duì)于全部包括式的自接觸(Self-contact),接觸對(duì)算法的計(jì)算效率可能更高,而且使用CAE也能比較方便地建立接觸對(duì)。因而這兩種接觸算法的選擇其實(shí)就是一個(gè)在接觸定義的便利性和計(jì)算效率性之間的平衡,它們之間的差異主要有:
一、通用接觸(General Contact)和接觸對(duì)(Contact Pair)的默認(rèn)設(shè)置差異
1、接觸離散方式:通用接觸算法使用有限滑動(dòng)和面對(duì)面的離散方式,而接觸對(duì)算法使用有限滑動(dòng)和點(diǎn)對(duì)面的離散方式;
2、對(duì)殼的厚度和偏移的處理:通用接觸算法自動(dòng)考慮,接觸對(duì)算法在使用點(diǎn)對(duì)面的離散方式時(shí)不考慮殼的厚度和偏移;
3、接觸的執(zhí)行:通用接觸算法采用罰函數(shù)方法,接觸對(duì)算法在使用點(diǎn)對(duì)面的離散方式時(shí)采用拉格朗日乘數(shù)方法;
4、初始過盈量的處理:通用接觸算法采用無應(yīng)變調(diào)整的方法消除過盈量,接觸對(duì)算法將過盈量作為穿透在第一個(gè)分析增量步處理;
5、主從面指定:通用接觸算法自動(dòng)指定,接觸對(duì)算法必須由用戶指定。
當(dāng)接觸對(duì)算法采用有限滑動(dòng)和面對(duì)面的離散方式時(shí),就沒有前三個(gè)差異了。
展開 *CONTACT:接觸(持續(xù)更新2024.8.15) ¥29
,常用的接觸類型大致分為以下幾種,自動(dòng)單面接觸(CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE),自動(dòng)面面接觸(CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_ID),自動(dòng)點(diǎn)面接觸(*CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE_ID/Contact_automatic_beams_to_surface),單面侵蝕接觸(*CONTACT_ERODING_SINGLE_SURFACE_ID),面面侵蝕接觸(* CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE),分離接觸(* TIEBREAK SURFACE TO SURFACE),綁定接觸(* TIED_NODES_TO_SURFACE)等,以上七八種接觸類型,筆者都測(cè)試并使用過,有些心得,特此總結(jié)。
K文件中的解釋:
card1~Card4相關(guān)參數(shù)翻譯并解釋:
后續(xù)精華還有哈,會(huì)持續(xù)更新,而且都是文字,方便搜索
展開 LS-DYNA的接觸*CONTACT_OPTION
接觸的作用:
允許不同的單元之間 產(chǎn)生相互作用
Parts 之間的碰撞、推壓、滑移、摩擦
Parts綁定在一起
允許相互作用的單元分開
相互作用結(jié)束時(shí),接觸的單元能順利分開
綁定在一起的單元在失效設(shè)置后能順利分開
上圖是LS-DYNA的所有接觸類型,很多很多,但是
其中最常用的接觸類型有以下幾種:
自動(dòng)單面接觸(*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE) 【單面接觸】
自動(dòng)點(diǎn)面接觸(*CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE) 【單向接觸】
自動(dòng)面面接觸(*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE) 【雙向接觸】
單面侵蝕接觸(*CONTACT_ERODING_SINGLE_SURFACE)
面面侵蝕接觸(*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE)
分離接觸(*TIEBREAK_SURFACE_TO_SURFACE)
綁定接觸(*TIED_NODES_TO_SURFACE)
雖然最常用的是7種,但是遇到具體的案例時(shí)需要使用以上哪一種接觸類型呢?
首先,需要了解一下接觸的一些基本的概念:
Slave & Master:
在接觸定義中有主面與從面的概念,一旦定義了一個(gè)接觸對(duì),程序就會(huì) 自動(dòng)檢査 從面的節(jié)點(diǎn) 是否 與主面的段(Segment)發(fā)生接觸;
從面考慮的是節(jié)點(diǎn),所以對(duì)從面來說有限元模型是否是個(gè)連續(xù)體不是很重要,但對(duì)一些接觸類型來說一般要求它的網(wǎng)格劃分比主面更密;
主面上考慮的是段,可以是連續(xù)的網(wǎng)格也可以是不連續(xù)的網(wǎng)格。
展開 
純正的contact學(xué)習(xí)資料ppt
此為老外的contact學(xué)習(xí)資料(ansys--ppt)。
contact_tech.part1.rar
contact_tech.part2.rar
contact_tech.part3.rar
contact_tech.part4.rar
contact_tech.part5.rar
接觸約束算法采用動(dòng)態(tài)約束(kinematic contact)或罰函數(shù)法(penalty contact)
接觸約束算法中采用動(dòng)態(tài)約束(kinematic contact)或罰函數(shù)法(penalty contact),各位在什么條件下使用的?有什么心得嗎?
Abaqus中接觸問題的contact control添加方法
瀏覽技術(shù)鄰時(shí),時(shí)常看到伙伴們不知道怎么添加contact control,也看不到按鈕。
以下就是添加方法:
Interaction模塊 --> 菜單欄Interaction --> contact controls --> manager/create
automatic stabilization 0.01~0.1之間都比較穩(wěn)妥(計(jì)算完成后觀察虛功是否異常來調(diào)整該值)
最后再intercation manager模塊里把對(duì)應(yīng)接觸面的contact controls由default改為剛剛新建的這個(gè)屬性即可。
abaqus中的關(guān)于硬接觸(Hard contact)、及其他接觸
1.硬接觸(Hard contact)的概念
接觸面之間的相互作用包含兩個(gè)部分:一是接觸面的法向作用,二是接觸面的切向作用。兩個(gè)表面之間的距離稱為間隙(clearance),ABAQUS判斷兩個(gè)表面是否接觸的依據(jù)是判斷兩個(gè)表面之間的間隙是否為0,當(dāng)兩個(gè)表面之間的間隙變?yōu)?時(shí),即認(rèn)為兩個(gè)表面發(fā)生了接觸,并在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上施加接觸約束。
當(dāng)兩個(gè)表面之間發(fā)生接觸時(shí),接觸面之間就會(huì)殘生接觸壓力,在ABAQUS中,對(duì)兩個(gè)接觸表面之間能夠傳遞的接觸壓力的大小沒有任何限制。當(dāng)接觸面之間的接觸壓力變?yōu)?或負(fù)值時(shí),兩個(gè)接觸面分離開來,同時(shí)解除相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上的接觸約束。這種接觸行為在ABAQUS中稱為硬接觸。這種法向行為在計(jì)算中限制了可能發(fā)生的穿透現(xiàn)象,但當(dāng)接觸條件開”到“閉”時(shí),接觸壓力會(huì)發(fā)生劇烈的變化,有時(shí)使得接觸計(jì)算很難收斂。除了硬接觸外,ABAQUS還包含幾種軟接觸,其實(shí)質(zhì)是在閉合時(shí)減慢接觸壓力隨過盈量之間的變化速度。
2.軟接觸()
除了硬接觸,其他還有粘性接觸行為(contact adhesive behavior)、軟接觸行為(soften contact behavior)、扣緊(faster)(例如點(diǎn)焊)和粘性接觸阻尼(viscous contact damping)
當(dāng)接觸面處于閉合狀態(tài)(即有法向接觸壓力p)時(shí),接觸面可以傳遞切向應(yīng)力,或稱摩擦力。若摩擦力小于某一極限值時(shí),ABAQUS認(rèn)為接觸面處于粘結(jié)狀態(tài);若摩擦力大于極限值之后,接觸面開始出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)變形,稱為滑移狀態(tài)。為了合理地設(shè)置摩擦模型。注意以下幾個(gè)問題:
A極限剪應(yīng)力:
ABAQUS中默認(rèn)采用Coulomb定律計(jì)算極限剪應(yīng)力:。在某些情況下,接觸壓力可能比較大,導(dǎo)致極限剪應(yīng)力也很大,可能超過能承受的值,此時(shí)用戶可指定一個(gè)所允許的最大剪應(yīng)力。
展開 請(qǐng)告訴我impact 與contact函數(shù)的區(qū)別
各位大俠,告訴我impact 與contact函數(shù)的區(qū)別
求一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)一段距離碰到另一個(gè)物體可以用contact函數(shù)來求他們的碰撞力嗎?
【技巧】ABAQUS contact pair 過盈量允許值過小會(huì)造成迭代次數(shù)過多
ABAQUS contact pair 過盈量允許值過小會(huì)造成迭代次數(shù)過多,對(duì)計(jì)算精度無太多幫助。
ABAQUS 會(huì)自動(dòng)默認(rèn)給接觸設(shè)置一個(gè) 過盈量允許值Hcirt,有時(shí)候默認(rèn)值并不合理。
需要在INP中修改:
*CONTACT PAIR,HCRIT=hcrit;
該功能在CAE中無法實(shí)現(xiàn)。
abaqus利用general contact求解積木堆倒塌問題
general contact功能大大簡(jiǎn)化了接觸定義,因?yàn)椴恍枰獑为?dú)指定多種可能的接觸對(duì)。使用general contact選項(xiàng)自動(dòng)定義一個(gè)包含所有可能的表面,這是在模型中定義接觸的最簡(jiǎn)單方法。庫(kù)侖摩擦系數(shù)為0.15。
重力載荷的大小增加了10倍,以方便在較短的分析時(shí)間內(nèi)演示edge到edge的接觸能力。分析將在0.15秒的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行。
結(jié)果如圖2所示。
圖2

用HyperMesh定義Nastran的接觸(linear contact)
contact.rar (1.92 MB, 下載次數(shù): 619)
2012-6-7 16:18 上傳
點(diǎn)擊文件名下載附件
因?yàn)橐x一個(gè)復(fù)雜的接觸,今天自己做了一個(gè)Demo,結(jié)果還行,免費(fèi)給你們,你們可以慢慢研究;其實(shí)計(jì)算結(jié)果到底如何,你們自己評(píng)價(jià)。
http://pan.baidu.com/share/link?shareid=489683&uk=3540133954
這種永久接觸剛度到底變化了多少?誰(shuí)知道?
關(guān)于線性接觸的補(bǔ)充說明:http://wenku.baidu.com/view/0f19fefeaef8941ea76e0523.html
今天又遇到一個(gè)問題,還是老問題,就算Error 8146;樓下也有人遇到,我之前遇到之后解決的方法是將BCONTACT=0設(shè)置為Global Case Control就行;我昨天這么做也能夠算,但是明顯不正確,接觸最多找到一對(duì),其它的就找不到。我搜遍了qrg,linear等手冊(cè)還是沒有一個(gè)較好的解決方案。
我再上傳一個(gè)Demo,這個(gè)例子是Nastran Mdug某一個(gè)章節(jié)的(27?17?),奇怪很,HM將模型導(dǎo)入,然后什么都不做,再導(dǎo)出,結(jié)果Nastran要報(bào)錯(cuò)!!!這是我胡亂修改后的模型,還有問題
test_contact.bdf (290.68 KB, 下載次數(shù): 34)
2013-1-9 16:31 上傳
點(diǎn)擊文件名下載附件
有問題的輸入文件
,【節(jié)點(diǎn)沒有重合,少定義了一個(gè)體BCBODY,因此無法計(jì)算,居然連續(xù)同時(shí)犯了兩次錯(cuò)誤,我勒個(gè)去,終于明白了】。
好吧,重新安裝 了Patran,然后把這個(gè)問題做出來了,你們仔細(xì)看看輸入文件吧;也許對(duì)使用HM有幫助。
展開 Cohesive Contact (cohesive接觸)文件 ¥3
Cohesive Contact (cohesive接觸)文件
控制卡片參數(shù)說明 *CONTROL_CONTACT
*CONTROL_CONTACT
SLSFAC RWPNAL ISLCHK SHLTHK PENOPT THKCHG ORIEN ENMASS
0.1 1.0 2 2 1 0 1 0
USRSTR USRFRC NSBCS INTERM XPENE SSTHK ECDT TIEDPRJ
0 0 0 0 0.0 0 0 0
SFRIC DFRIC EDC INTVFC TH TH_SF TIPEN_SF
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.9 0.0
IGNORE FRCENG
1
SLSFAC:滑動(dòng)接觸懲罰系數(shù) ,默認(rèn)為0.1。
展開 ABAQUS中隱式和顯式的節(jié)點(diǎn)和單元的輸出變量解析
CNAREA
Field: yes History: no .fil: no
Contact nodal area for each node with active contact forces in general contact, based on
area contributions from adjacent surface facets projected to a plane perpendicular to the
current nodal contact normal force vector.
CORIENT
Field: yes History: no .fil: no
Surface tangent directions (CORIENT1 and CORIENT2) for general contact analyses.
CSLIPR
Field: yes History: no .fil: no
Instantaneous contact slip rates (CSLIPR1, CSLIPR2, and CSLIPRMAG) for general contact
analyses.
CSTATUS
Field: yes History: no .fil: no
Contact status for general contact analyses.
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