abaqus接觸案例的案例
ABAQUS 鋼軌非線性接觸分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、掌握鋼軌部件的三維模型繪制
2、理解接觸分析的非線性靜力學分析步的建立
3、學習非線性接觸分析的相互關系的設置
4、了解靜力學網格的劃分
5、學習載荷的施加
6、學習結果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進行鋼軌非線性接觸分析。
本案例提供了分析相關的分析文件。
Abaqus車輪-鋼軌接觸靜力仿真案例講解
[圖片]
ABAQUS銷軸/銷孔過盈接觸預應力仿真案例講解
[圖片]
Abaqus輪-軌接觸摩擦磨損(UMESHMOTION子程序)仿真案例講解 ￥600
[圖片]
Adams接觸定義指南：接觸參數調試案例
本案例為挖掘機鏟斗與貨車尾箱接觸的案例。
圖1 接觸案例
步驟1 應用赫茲理論計算剛度K
計算剛度K所需要的參數主要包括接觸單元的彈性模量，泊松比以及接觸球體半徑。本案例為挖掘機的鏟斗與礦車尾門的接觸，均為鋼材料，具體的參數如下：
通過上述的輸入，可以計算合成彈性模量E*的大小，根據計算公式：
可以計算得到合成的彈性模量E*=1.15E11 N/m2
挖掘機的鏟斗與尾門的接觸，鏟斗接觸單元為平面，故Rtooth=∞，而尾箱接觸單元為類圓柱形狀，Rtailgate=0.1m。根據如下公式：
計算得到等效半徑R=0.1m。
根據剛度計算公式：
可以推導出接觸剛度K=4.85E10N/m ；對于金屬材料的光滑實體，接觸指數可初步定義為e=3/2。接觸阻尼相對于接觸剛度相差兩個量級，同時計算的剛度K相比于默認值（默認值為1E8N/m）大兩個數量級，故最大阻尼系數的初始值可定義為1E6 N·sec/m，最大滲透深度dmax可初始定義為等效半徑R的1%，即dmax=1%*R=0.001m。根據上述各個參數的初始值進行第一次的仿真分析計算。
圖2 接觸力計算結果
步驟2 應用垂向接觸力計算滲透深度
根據垂向接觸力、等效半徑、合成的彈性模量以及滲透深度計算的公式，可以求解接觸過程中的滲透深度。
展開 設計仿真 | Adams接觸定義指南（三）：接觸參數調試案例
01
概 述
為了更好地指導用戶完成接觸參數的設置，本文在上一篇《接觸函數參數設置的說明》的基礎上，應用接觸案例對接觸參數進行逐一的計算及調節，以供各位工程師更好地理解各參數的意義以及參數調節的流程、方法。本案例為挖掘機鏟斗與貨車尾箱接觸的案例。
圖1 接觸案例
02
步驟1 應用赫茲理論計算剛度K
計算剛度K所需要的參數主要包括接觸單元的彈性模量，泊松比以及接觸球體半徑。
Adams接觸定義指南：接觸參數調試案例
本案例為挖掘機鏟斗與貨車尾箱接觸的案例。
圖1 接觸案例
步驟1 應用赫茲理論計算剛度K
計算剛度K所需要的參數主要包括接觸單元的彈性模量，泊松比以及接觸球體半徑。本案例為挖掘機的鏟斗與礦車尾門的接觸，均為鋼材料，具體的參數如下：
通過上述的輸入，可以計算合成彈性模量E*的大小，根據計算公式：
可以計算得到合成的彈性模量E*=1.15E11 N/m2
挖掘機的鏟斗與尾門的接觸，鏟斗接觸單元為平面，故Rtooth=∞，而尾箱接觸單元為類圓柱形狀，Rtailgate=0.1m。根據如下公式：
計算得到等效半徑R=0.1m。
根據剛度計算公式：
可以推導出接觸剛度K=4.85E10N/m ；對于金屬材料的光滑實體，接觸指數可初步定義為e=3/2。接觸阻尼相對于接觸剛度相差兩個量級，同時計算的剛度K相比于默認值（默認值為1E8N/m）大兩個數量級，故最大阻尼系數的初始值可定義為1E6 N·sec/m，最大滲透深度dmax可初始定義為等效半徑R的1%，即dmax=1%*R=0.001m。根據上述各個參數的初始值進行第一次的仿真分析計算。
圖2 接觸力計算結果
步驟2 應用垂向接觸力計算滲透深度
根據垂向接觸力、等效半徑、合成的彈性模量以及滲透深度計算的公式，可以求解接觸過程中的滲透深度。
展開 dyna_focus案例集錦6——復雜接觸案例
三齒嚙合
兩齒輪嚙合模擬
圓錐齒輪嚙合
軸承模擬
軸承模擬二
圓柱滾子軸承模擬
軸承模擬四
帶預緊力的兩輪接觸模擬
諧波齒輪嚙合模擬
接觸靜力分析收斂的解決方案《案例》 ￥15
3、使用abaqus靜力分析工況，計算時間1s，初始增量步0.05s，最小增量步1e-10s，最大增量步0.1s。
4、計算容易出現不收斂現象，通常計算到關鍵時候，由于無法繼續迭代，導致分析沒能繼續進行出現發散。
（1）
1、若主面為公扣，計算結果如下
（2）
2、替換主從面，計算結果如下
（3）
3、公扣從面為點，計算結果
（4）
4、母扣從面為點，計算結果為（1）
5、面接觸，小滑移方式能計算收斂，但是結果比較突兀。小滑移適合接觸面相對滑動較小的接觸類型，相對滑動在局部微小的區域，如螺栓連接盒過盈配合等，接觸面的接觸點關系基本保持不變，計算量小。
（5）
6、接觸區域網格細化1mm改為0.5mm，結果與（1）一致
7、打開自動穩定，指定阻尼因子（specify damping factor）0.0002，沿用細化網格模型，結果比較好點，但是還不能計算收斂
（6）
8、使用動力隱式計算求解，應用準靜態等其它均無法達到計算收斂。還包括接觸切向無摩擦。
那么，接下要如何去改善計算收斂？
展開 設計仿真 | Marc混合接觸介紹及應用案例
在點面接觸頁面選擇混合接觸算法即可。
Marc混合接觸應用場景及案例介紹
Marc在橡膠、密封行業有著廣泛的應用。在橡膠件的仿真中，接觸分析是必然遇到的；在一些極限工況，由于橡膠的極限形變經常導致接觸會產生穿透，從而導致計算的無法完成。
ANSYS 聯軸器非線性接觸分析案例 ￥10
本案例，展示了如何使用ANSYS WORKBENCH計算聯軸器的非線性行為，如何設置螺栓預緊力，如何設置載荷。使分析模型能夠收斂。
ANSYS Workbench2020R2建立的案例。下面提供了ANSYS分析模型、分析文件和相應的操作教程。
設計仿真 | Marc混合接觸介紹及應用案例
Marc混合接觸算法基本原理
傳統的點面接觸算法，主要是基于主從探測法則，其基本原理如下圖所示。
當boyd1和body2接觸時，將body1的節點位移描述為body2的節點位移的約束函數，從而實現了body1上節點的接觸約束關系。但現有復雜的接觸情況下可能會存在主面穿透從面的情況（比如：body1的點3穿透body2的面5-6）；同時在具有自接觸的模型或使用全局網格重構的模型中，會存在接觸穿透導致不收斂的情況。
針對如上缺陷，Marc軟件引入了最新的混合接觸算法。其基本思路是，在傳統接觸算法基礎上，針對可能穿透的節點施加額外的罰函數，通過罰函數來消除穿透。
針對體網格，在接觸探測方法上進行了提升，尤其是對于邊緣上的節點，優化了該節點關聯面的探測向量，減少不良接觸探測。
針對殼網格，采用擴展單元技術，使得殼網格可以分別在殼體的頂面、底面、側面進行接觸，大大提高了接觸的精確性、穩健性和魯棒性。
需要注意的是，由于混合接觸采用了額外的罰函數來控制穿透，可能會出現微弱的穿透現象。另外，由于混合接觸算法引入了新的約束方程，可能會導致在非線性計算中總時長和迭代次數會增加。
在Marc軟件中，混合接觸的定義界面如下圖所示。在點面接觸頁面選擇混合接觸算法即可。
Marc混合接觸應用場景及案例介紹
Marc在橡膠、密封行業有著廣泛的應用。在橡膠件的仿真中，接觸分析是必然遇到的；在一些極限工況，由于橡膠的極限形變經常導致接觸會產生穿透，從而導致計算的無法完成。
展開 案例43-接觸表面磨損模擬
案例43-接觸表面磨損模擬
該示例問題模擬接觸表面的磨損。磨損發生在扁平環和在其上旋轉的半球形環之間的界面處。所證明的磨損特性包括磨損引起的材料去除、磨損引起的接觸壓力和面積變化以及穩態條件下磨損率的持續降低。
突出顯示了以下特性和功能：
? 接觸面磨損
? 基于磨損準則的非線性網格自適應
? 用戶自定義的磨損
介紹
磨損是指固體表面與另一物體接觸時材料的逐漸損失。該程序通過在接觸表面重新定位接觸節點來近似這種材料損失。新的節點位置由磨損模型確定，該模型基于接觸結果計算接觸節點移動多少以及沿什么方向移動以模擬磨損。
本示例演示了如何使用Archard Wear模型，并演示了用戶定義的建模磨損（userwear）子程序。
由于磨損涉及材料去除，接觸元件下面的固體單元的單元質量隨著磨損的增加而逐漸變差。需要重新研磨，以成功模擬大量磨損。此示例演示了當模型經歷大量磨損時，如何使用手動重新分區或非線性網格自適應來提高網格質量。
問題描述
半徑為30 mm的銅半球形環在內半徑為50 mm、外半徑為150 mm的鋼扁環上旋轉。半球形環與旋轉軸中心的平環接觸（100 mm處）。
半球形環承受4000 N/mm2的壓力載荷，并且以100000轉/秒的頻率旋轉。半球形環在平環上滑動會導致環磨損。
建模
表示兩個環的二維軸對稱模型被劃分網格并加載，如圖所示。
環用二維軸對稱平面182單元（KEYOP（3）=1）劃分網格。通過用接觸單元（CONTA172）和目標單元（TARGE169）覆蓋表面，在兩個環之間建立無摩擦接觸模型。
創建了該模型的兩個版本，一個具有不對稱接觸，另一個具有對稱接觸。
展開 案例51-用梁-梁接觸建模的管內多絲線圈
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。
展開 案例42-用通用接觸建模的導線壓接
案例42-用通用接觸建模的導線壓接
這個示例問題演示了通過通用接觸方法進行接觸建模的容易性。該方法提供了自動創建接觸，并且需要最少的輸入。當模型中涉及大量接觸表面并且幾何結構使得難以確定接觸對時，這尤其有用。
重點介紹了以下特性和功能：
? 自動生成通用接觸單元
? 觸點特性定義
? 通過通用接觸建模的剛-柔接觸和柔-柔接觸，包括面-面和邊-面接觸配置
介紹
在此示例中，多股導線通過稱為壓接的機械變形過程連接到電氣端子（連接器）。連接器的U形部分（把手）通過剛性沖頭圍繞電線折疊，形成B形壓接，該壓接提供電線和電端子之間的連接。
由于該模型的復雜性，通過基于對的接觸方法定義所有可能的接觸表面將是一項困難且耗時的任務。通過使用常規接觸方法，可以自動創建接觸曲面；只有有限數量的接觸表面需要非默認接觸特性的規范。柔性-柔性和剛性-柔性接觸都被建模。
問題描述
剛性沖頭向下移動，以折疊導線周圍的夾點。夾點位于另一個固定的剛性表面上。剛性沖頭在Y方向上向下移動7.607 mm，時間步長很小。
在3.35E-4秒內進行瞬態分析，以捕捉由一般接觸定義的所有可能接觸（面-面和邊-面）的發生。
建模
三維壓接接頭模型由一個0.5mm厚的夾具和七根絞合線組成，每條線的直徑為0.725mm。握把和電線由銅合金制成，該銅合金由多線性各向同性硬化塑性材料模型建模。該模型還包括一個剛性沖頭和一個剛性支撐。
建模夾點和導線
使用SOLID186（三維結構實體）單元對夾點和七股絞合線進行建模。
建模剛性沖頭和底座支撐
剛性沖頭和剛性底座支撐采用TARGE170（三維目標段）單元建模。
剛性目標表面取自基于對的接觸模型，并轉換為一般接觸。
展開 