abaqus表面
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
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ABAQUS粗糙表面模型生成插件
本文基于Abaqus分析了粗糙表面的微動磨損行為。
進行粗糙表面的微動磨損分析，首先需要建立粗糙表面的幾何模型。試驗表明分形理論可以有效表征粗糙面的幾何特征。二維表面的輪廓由W-M分形函數確定
通過python結合式(1)可以得到模型輪廓如下。
圖 1 Python生成的輪廓
圖 2 粗糙面網格
磨損模型如下
通過umeshmotion子程序將式(2)磨損模型引入有限元分析。
壓頭上，法向施加固定載荷，切向施加周期性位移。計算得到的結果如下所示。
圖 3 光滑表面和粗糙表面磨損后的變形對比
展開 目錄
初始過盈產生的原因
解決初始過盈的方法
在 Abaqus 中指定不同選項
壓力工況下的性能驗證
總結
在本文中，我們將以軸對稱 O 型圈為例，闡述并展示 Abaqus 處理接觸表面初始重疊（即初始過盈）的多種方法。
O形環接觸表面初始過盈的幾種處理方法
本文以O形環為例，介紹Abaqus接觸表面初始過盈的幾種處理方法
初始過盈原因
接觸定義中，接觸面可能在分析開始時就有部分干涉，即初始過盈。其由不同原因引起，CAD模型較差導致零件之間的重疊，或離散誤差導致，如圖中2兩個圓，同樣半徑的接觸幾何圖形被不同單元尺寸離散，它們以不同的方式偏離原來的圓形邊。
初始過盈還有一個原因是干涉。在實際中，干涉部分在初始位置時就會變形，產生應力和應變。
初始過盈解決方法
Abaqus中，主要有2種方法解決初始過盈問題：無應變調整、設置過盈配合。
無應變調整
無應變調整即移動從面上的節點，以消除初始過盈，不會產生任何應力或應變。這種方法適用于非預期的過盈，模型在第一個分析步0位置時移動節點，改變了網格，如果干涉部分過大，會產生網格扭曲。
設置過盈配合
設置過盈配合后，在從面節點移動到非干涉位置的過程中，有對應的應力和應變產生。這個方法適用于預期過盈。在第1個分析步0位置時，接觸從面的節點不進行調整，在第1個增量步中開始進行過盈求解。
ABAQUS設置
上述兩種方法在不同接觸屬性中的處理方式不同。
通用接觸
一般情況下，通用接觸中使用無應變調整處理小的初始過盈。Abaqus自動判斷主面和從面，確定一個限定值來調整小過盈量，超過此限定值的過盈部分不會被調整。例如，圖3中使用通用接觸的默認設置，只調整了一個節點。
圖3 使用默認設置的通用接觸
可通過定義和指定接觸初始化任務，更改限定值。在“Edit Interaction”對話框中，指定初始化任務，如圖4所示。
圖4 通用接觸初始化任務
點擊“Edit Interaction”對話框的初始化任務后面的鉛筆圖標，將新創建的接觸初始化任務分配給一對表面。
展開 1 前言
在Abaqus切削仿真中，目前多采用二維正交模型來轉化和代替各種加工形式。目前對于Abaqus切削仿真的可查資料中，多是模型建立和一些注意事項，對于其后處理過程較少提及。加工表面的粗糙度是表面質量評價的一項重要指標，仿真得到的微觀結構的細觀變化也是切削仿真的一大研究重點。因此，對切削表面的輪廓提取是有必要的。
在Abaqus中，在后處理過程中，輪廓提取可以采用多種方式，例如建立路徑和導出連續節點坐標。但是多相材料建模通常采用不同的Part最后Assembly得到，建立路徑只能在獨立的Part中進行。除此之外，網格劃分與一般的規則形狀得到的網格也不相同，多相材料劃分得到的網格往往并不規則，因此導出連續節點也是不現實的。因此，要想導出多相復合材料的表面輪廓需要尋求一種別的方式。
本篇小節只要針對多相復合材料的切削表面輪廓進行講述，所使用的軟件包括Abaqus、AutoCAD、Excel和Origin。除了Abaqus切削仿真表面輪廓提取，也可對一些其它復雜形狀和結構的輪廓提取做出指導意義。
2 提取過程
如圖1所示為所選擇的一個案例的最終切削結果，其中顆粒和基體是單獨的Part，切削表面并不平整。提取目標既最上面的一條輪廓曲線。要求：其中某一條線的實際長度。
圖1 樣件的切削結果
第一步：在Abaqus Visualization界面下選擇命令Plot Deformed Shape，再點擊命令Render Model: Wireframe，得到如圖2所示的線框圖。
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初始過盈產生的原因
解決初始過盈的方法
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python代碼：依據FFT變換生成不同等級的路面粗糙度
本案例介紹在ABAQUS內建立三維隨機粗糙度表面或地形圖模型，并通過隨機粗糙度表面進行簡單的動力學模擬。
首先采用CAD隨機粗糙度表面插件建立三維隨機粗糙度實體幾何模型，并將模型導出為iges格式文件。
在ABAQUS內將隨機粗糙度表面文件以部件的形式進行導入。
ABAQUS粗糙表面模型生成插件
</p><p><br></p><p><br></p><p>使用教程鏈接：</p><p><a href="https://www.yqgqt.org.cn/video/c246060" rel="noopener noreferrer" target="_blank">nodemess插件的使用視頻教程_培訓課程_abaqus粗糙表面 abaqus網格粗糙-技術鄰 (jishulink.com)</
兩個表面之間的距離成為間隙，ABAQUS判斷兩個表面是否接觸到的依據就是判斷兩個表面之間的間隙是否為零，當兩個表面之間的間隙為零時，認為兩個表面之間發生了接觸。這時，接觸面之間就會產生接觸力。
文章來源： 正脈CAE技術平臺
Abaqus隨機高度表面粗糙度
ANSYS隨機表面高度模型
COMSOL隨機表面生成表面粗糙度模型
插件生成的隨機粗糙度表面模型對有限元計算提供完美支持，以下為COMSOL中生成隨機表面進行達西滲流流速模型。
▲ 特征邊的接觸設置
通用接觸不具備的特點：
解析剛體表面（Abaqus/Standard）
二維模型（Abaqus/Explicit）
基于節點面
小滑移
粗糙摩擦或拉格朗日摩擦(Abaqus/Standard)
請參閱AbaqusAnalysis用戶指南，了解通用接觸限制的完整列表，為了使用這些特定的特性，需要使用接觸對方法，
本文基于Abaqus分析了粗糙表面的微動磨損行為。
進行粗糙表面的微動磨損分析，首先需要建立粗糙表面的幾何模型。試驗表明分形理論可以有效表征粗糙面的幾何特征。二維表面的輪廓由W-M分形函數確定
通過python結合式(1)可以得到模型輪廓如下。
利用disp子程序使abaqus物體表面隨時間移動，即位移為時間的函數。
關鍵操作：
1、給物體面施加位移邊界條件——位移/轉角——選擇面——分布：用戶定義
2、新建作業——通用——添加disp.for文件——運行
