abaqus接觸分析實例的案例
Abaqus接觸非線性在有限元計算分析中的應(yīng)用 附莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實例下載
來源：有限元在線
ABAQUS的非線性主要在有三種：幾何非線性，材料非線性以及接觸非線性。接觸非線性在ABAQUS的有限元計算分析中應(yīng)用非常廣泛，特別是動態(tài)顯式的求解，只要模型中包含兩個以上相互接觸的部件，就要用到接觸非線性。
ABAQUS接觸非線性的設(shè)置主要在Interation模塊中完成，設(shè)置接觸的屬性時，可以設(shè)置摩擦系數(shù)，阻尼系數(shù)，損壞，失效準(zhǔn)則等非線性參數(shù)，如圖1所示。
如圖2所示，在接觸定義界面，可以選擇通用接觸、面-面接觸、自接觸等各種非線性接觸方式。
在接觸編輯界面，可以選擇機械約束方式為運動學(xué)接觸算法，或是懲罰接觸方式，還可選擇滑移方式為有限滑移或小滑移，如圖3所示。
這是對模型定義非線性接觸后得到的分析結(jié)果，以供參考。
下載地址：莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實例
展開 ABAQUS有限元實例分析詳解中第五章第二個接觸分析的錯誤
而且我發(fā)現(xiàn)壓塊 貌似和書上的不一樣 我 單獨的控制分析步動作時 發(fā)現(xiàn)壓塊 進入內(nèi)圈一段距離之后 內(nèi)圈才和壓塊一起運動 誰知道為什么啊 而且 最后 畫 CFN2曲線時候 0-1 我的圖像是沒有的 也就是 0 怎么回事啊 還有壓塊和內(nèi)圈的接觸需要從哪一個分析步開始啊 大神們 給力 啊
ANSYS與ABAQUS比較之實例4---圓壓頭與平板的接觸分析1
本文是ANSYS與ABAQUS比較之系列篇，本文是第四篇，關(guān)注的是在接觸分析方面二者的異同。
由于分析比較復(fù)雜，該比較分為兩篇來說明。本篇1是使用ABAQUS進行求解的過程，下篇2則是用ANSYS求解的過程，比較的結(jié)果將在下篇2中給出。
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【問題描述】
一半徑為10mm的圓形薄片，壓在一90mm*30mm的矩形板頂邊中間。在圓片上施加一個6KN的集中力，使得圓片壓在矩形板上，現(xiàn)在要求分析模型的受力狀態(tài)。
已知：矩形板材料為鋼材，彈性模量為210GPA,泊松比為0.3；圓形薄片相當(dāng)剛硬，可以看做是剛體；在圓片和矩形板之間沒有摩擦。
（該問題來自于張建華，丁磊的《ABAQUS基礎(chǔ)入門與案例精選》，電子工業(yè)出版社，2012.6）
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【ABAQUS6.14的求解要點】
本問題是一個靜力學(xué)問題，而且屬于一個平面應(yīng)力問題，對于板使用平面應(yīng)力單元，對于圓形薄片則使用解析剛體。
該問題還是一個接觸分析問題，它是非線性問題的一種。對于接觸設(shè)置為無摩擦的接觸。
由于結(jié)構(gòu)關(guān)于Y軸對稱，為了提高計算效率，可以進一步只取右半邊來分析。
為了保證接觸收斂，在加載時，使用兩個分析步，第一個分析步加載10N，第二個分析步加載到6KN。
【ABAQUS6.14的求解過程】
1 創(chuàng)建部件
本步驟要創(chuàng)建圓形薄片和矩形板，由于對稱，都只創(chuàng)建一一半。
對于圓形薄片，使用解析剛體，以表達其不可變形的效果。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例4---圓壓頭與平板的接觸分析2
本文是ANSYS與ABAQUS比較之系列篇，本文是第四篇，關(guān)注的是在接觸分析方面二者的異同。
由于分析比較復(fù)雜，該比較分為兩篇來說明。上篇1是使用ABAQUS進行求解的過程，本篇2則是用ANSYS求解的過程，比較的結(jié)果將在本篇2中給出。
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1.問題描述
一半徑為10mm的圓形薄片，壓在一90mm*30mm的矩形板頂邊中間。在圓片上施加一個6KN的集中力，使得圓片壓在矩形板上，現(xiàn)在要求分析模型的受力狀態(tài)。
已知：矩形板材料為鋼材，彈性模量為210GPA,泊松比為0.3；圓形薄片相當(dāng)剛硬，可以看做是剛體；在圓片和矩形板之間沒有摩擦。
（該問題來自于張建華，丁磊的《ABAQUS基礎(chǔ)入門與案例精選》，電子工業(yè)出版社，2012.6）
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2.分析思路
（1）本問題是一個靜力學(xué)問題，而且屬于一個平面應(yīng)力問題，對于板使用平面應(yīng)力單元，對于圓形薄片則使用剛體。
（2）該問題還是一個接觸分析問題，它是非線性問題的一種。對于接觸設(shè)置為無摩擦的接觸。
（3）由于結(jié)構(gòu)關(guān)于Y軸對稱，為了提高計算效率，可以進一步只取右半邊來分析。
3.步驟
（1）打開ANSYS WORKBENCH，創(chuàng)建靜力學(xué)分析模塊，并設(shè)置為2D分析類型。
（2）創(chuàng)建材料屬性，設(shè)置彈性模量為2.1e11Pa，泊松比為0.3.
展開 
ANSYS與ABAQUS比較之實例5---過盈配合問題的接觸分析
本篇博文是一個過盈配合問題的接觸分析，用于模擬機械裝配過程中壓入式裝配過程。本篇是用ABAQUS做的，后面會有兩篇分別用ANSYS，SOLIDWORKS/SIMULATION對該例子做分析。
【問題描述】
如圖所示的三個零件，紅色的稱為壓頭，白色的稱為內(nèi)圈，青色的稱為底座，內(nèi)圈和底座之間有0.07mm的過盈，現(xiàn)在壓頭上往下加力壓，下壓57mm，要求下壓過程中米塞斯應(yīng)力的變化過程。
已知條件如下：
（1）兩個零件及壓頭的幾何尺寸均已知。(具體尺寸見下面的草圖部分)
（2）壓頭剛性，內(nèi)圈和底座均為鋼材，彈性模量210MPA,泊松比0.3
（3）接觸處：壓頭與內(nèi)圈之間是無摩擦的；內(nèi)圈和底座之間是有摩擦的，摩擦系數(shù)為0.2.
【張建華《ABAQUS基礎(chǔ)入門與案例精通》，電子工業(yè)出版社，2012】
【問題分析】
（1）分析類型。雖然有一個明顯的位移下壓，但是由于速度緩慢，不考慮加速度效應(yīng)，從而使用靜力學(xué)分析。
（2）非線性考慮。接觸非線性：兩處接觸，要做接觸分析；幾何非線性：大位移，要打開大變形開關(guān)；材料為線性。
（3）幾何建模。由于是軸對稱模型，使用軸對稱。內(nèi)圈和底座為變形體，而壓頭為剛體。為了保證收斂，一開始就讓內(nèi)圈伸入到底座3mm。此外，為了免去裝配時調(diào)整裝配位置的麻煩，首先創(chuàng)建一個草圖，在該草圖中創(chuàng)建壓頭，內(nèi)圈和底座的剖面，保證初始的裝配位置，然后使用該草圖分別創(chuàng)建三個部件。
（4）邊界條件。底座的底邊沒有Y位移；為保證計算收斂，壓頭兩次下移，第一次0.001mm,第二次到57mm.
【分析過程】
1. 創(chuàng)建草圖。
創(chuàng)建一個草圖如下：
其中1-2-3-4-5-6：封閉的矩形是壓頭；3-4-8-7粉筆的矩形是內(nèi)圈；9-10-11-12-13-14-15-16封閉的多邊形是底座。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例5---過盈配合問題的接觸分析2
本篇博文是一個過盈配合問題的接觸分析，用于模擬機械裝配過程中壓入式裝配過程。本篇是用ANSYS
Workbench做的，后面會有1篇用SOLIDWORKS/SIMULATION對該例子做分析。
【問題描述】
如圖所示的三個零件，紅色的稱為壓頭，白色的稱為內(nèi)圈，青色的稱為底座，內(nèi)圈和底座之間有0.07mm的過盈，現(xiàn)在壓頭上往下加力壓，下壓57mm，要求下壓過程中米塞斯應(yīng)力的變化過程。
已知條件如下：
（1）兩個零件及壓頭的幾何尺寸均已知。(具體尺寸見下面的草圖部分)
（2）壓頭剛性，內(nèi)圈和底座均為鋼材，彈性模量210MPA,泊松比0.3
（3）接觸處：壓頭與內(nèi)圈之間是無摩擦的；內(nèi)圈和底座之間是有摩擦的，摩擦系數(shù)為0.2.
【張建華《ABAQUS基礎(chǔ)入門與案例精通》，電子工業(yè)出版社，2012】
【問題分析】
（1）分析類型。雖然有一個明顯的位移下壓，但是由于速度緩慢，不考慮加速度效應(yīng)，從而使用靜力學(xué)分析。
（2）非線性考慮。接觸非線性：兩處接觸，要做接觸分析；幾何非線性：大位移，要打開大變形開關(guān)；材料為線性。
（3）幾何建模。由于是軸對稱模型，使用軸對稱。
（4）邊界條件。底座的底邊沒有Y位移；壓頭下移57mm.
【分析過程】
（1）打開ANSYS
WORKBENCH，創(chuàng)建靜力學(xué)分析模塊，并設(shè)置為2D分析類型。
（2）創(chuàng)建材料屬性，設(shè)置彈性模量為2e11Pa，泊松比為0.3.
（3）創(chuàng)建幾何模型。根據(jù)以下數(shù)據(jù)點，創(chuàng)建2D平面。
展開 ANSYS Workbench分析實例之齒輪動態(tài)接觸分析
Step4：
建立摩擦接觸。
建立摩擦接觸，摩擦系數(shù)設(shè)置為0.2；接觸面為齒輪1的齒面，目標(biāo)面為齒輪2的齒面；將Formulation接觸算法設(shè)置為Pure Penalty純罰函數(shù)法，其他設(shè)置保持默認(rèn)。
Step5：
網(wǎng)格劃分
。
為了節(jié)約計算時間，網(wǎng)格設(shè)置使用默認(rèn)設(shè)置，網(wǎng)格尺寸為1.5mm。
Step6：
建立轉(zhuǎn)動副
。
我們要讓齒輪轉(zhuǎn)動起來，需要在齒輪中心建立一個Revolve Joint轉(zhuǎn)動副。齒輪轉(zhuǎn)動的參照物是大地，所以我們選擇Body-Ground，具體設(shè)置方法如下圖一。在Details of Revolute - Ground To chilun.prt\CHILUN中，把Mobile中的Scope選擇為齒輪1的轉(zhuǎn)動孔面，如下圖二所示，其余設(shè)置保持默認(rèn)。同樣的方法，設(shè)置齒輪2的轉(zhuǎn)動副。創(chuàng)建好的轉(zhuǎn)動副如下圖三所示。
Step7：
分析設(shè)置
。
1. 分析時間設(shè)置為5s；設(shè)置方法如下：點擊Analysis Settings，在Details of Analysis Settings中，將Step Controls的Step End time設(shè)置為5s。
2. 打開自動時間步，采用子步形式。方法如下：點擊Analysis Settings，在Details of Analysis Settings中，將Step Controls的Auto Time Stepping設(shè)置為On，Define By設(shè)置為Substeps；
3. 初始子步設(shè)置為50，最小子步設(shè)置為40，最大子步設(shè)置為80。
展開 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析
在實際情況下，很多結(jié)構(gòu)都采用螺栓連接的方式，如何考慮螺栓連接、對連接螺栓的分析計算是個難點。目前的常規(guī)做法通常有兩種：1.簡化，用RBE2和beam梁來代替螺栓，這樣不能反映連接螺栓真實應(yīng)力，圖1為某結(jié)構(gòu)連接螺栓簡化的beam梁應(yīng)力云圖，沒有接觸應(yīng)力：
.直接做出來螺栓螺紋采用接觸分析，雖然得出的結(jié)果很精確，但這樣前處理工作量大（螺栓和螺紋用六面體網(wǎng)格建模）、計算量大（接觸收斂困難），如圖為某結(jié)構(gòu)帶螺紋螺栓和連接件模型（圖2）和計算得出的結(jié)果（圖3）：
圖3 計算結(jié)果
那么，有什么好辦法可以不用簡化帶螺紋螺栓，不用直接做出帶螺紋螺栓，又能得到足夠精確的結(jié)果？
運用大型通用非線性有限元分析軟件Abaqus，只需要在接觸定義中設(shè)置跟實際螺紋形狀有關(guān)聯(lián)的參數(shù)，如牙角、螺距、螺栓小徑等，就可以模擬真實的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結(jié)果，又節(jié)省了時間專注進行其他的分析設(shè)置。如圖4，為連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓：
圖4 連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓
圖5為某結(jié)構(gòu)直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖：
圖5 某結(jié)構(gòu)直徑10mm帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分部云圖
展開 接觸分析實例
有限元分析法在接觸現(xiàn)象中的應(yīng)用研究(1).pdf
ansys接觸分析實例.pdf
ansys接觸分析實例(1).pdf
接觸問題實體建模及有限元法仿真實現(xiàn).pdf
接觸問題實體建模及有限元法仿真實現(xiàn)(1).pdf
有限元分析法在接觸現(xiàn)象中的應(yīng)用研究.pdf
接觸分析中的橡膠圈密封分析實例附帶TXT
教學(xué)視頻，接觸分析主要采用接觸向?qū)нM行
過盈裝配分析.txt
密封圈分析命令流.txt
橡膠密封圈分析.zip
【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析（2/2）
如果必要，將分析過程分解成幾個步驟，并緩慢地施加載荷以保證建立良好的接觸條件。
· 一般地，在ABAQUS/Standard中，對每一部分的分析最好采用不同的分析步，即便僅僅是將邊界條件改為加載總是會發(fā)現(xiàn)最后所使用的分析步數(shù)目要比預(yù)期的多，但是模型應(yīng)該是收斂得更容易。如果在一個分析步中試圖施加上所有的載荷，那么接觸分析是難以完成的。
· 在對結(jié)構(gòu)施加工作載荷之前，在ABAQUS/Standard中的所有部件之間取得穩(wěn)定的接觸條件。如果有必要，可施加臨時的邊界條件，在后面的階段中可以將它們消除，這些臨時提供的約束不會產(chǎn)生永久變形，不會影響最終結(jié)果。
· 在ABAQUS/Standard中，不要對接觸面上的節(jié)點施加邊界條件，在接觸的方向上約束節(jié)點，如果有摩擦，在任何自由度方向上不要約束這些節(jié)點，可能出現(xiàn)
零主元信息。
· 在ABAQUS/Standard中的接觸模擬，總是要盡量采用
一階單元。
· ABAQUS/Explicit提供了兩種不同的模擬接觸算法：通用接觸和接觸對。
· 通用接觸相互作用允許對模型的許多部分或者所有的區(qū)域定義接觸；接觸對相互作用描述在兩個表面之間的接觸或在一個單一表面和它自身之間的接觸。
· 應(yīng)用在ABAQUS/Explicit通用接觸算法中的表面可以跨越多個互不相連的物體，兩個以上表面的面元可以分享同一條邊界。與此相反，應(yīng)用在接觸對算法中的所有表面必須是連續(xù)的并簡單地連接。
· 在ABAQUS/Explicit中，在殼、膜或者剛體單元上的
單側(cè)表面必須定義，這樣當(dāng)表面橫越時法線方向不發(fā)生翻轉(zhuǎn)。
· ABAQUS/Explicit
不能平滑剛性表面。它們是由面元構(gòu)成，就像單元的面層。
展開 
Workbench接觸分析實例教程
Mech_AC_160_WS1a-Auto Detection.pdf
Mech_AC_160_WS1b-Connections.pdf
Mech_AC_160_WS2c-Friction.pdf
Mech_AC_160_WS2b-Stabilization.pdf
Mech_AC_160_WS2a-offset.pdf
【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析（1/2）
對于結(jié)構(gòu)分析，這意味著約束了所有平移（也可以選擇包括轉(zhuǎn)動）自由度。
ABAQUS應(yīng)用未變形的模型構(gòu)型以確定哪些從屬節(jié)點將被束縛到主控表面上。在默認(rèn)情況下，束縛了位于主控表面上 給定距離之內(nèi)的所有從屬節(jié)點，這個默認(rèn)距離是基于主控表面上的典型單元尺度。可以通過兩種方式使這個默認(rèn)值失效：通過從被約束的主控表面上指定一個距離，并使從屬節(jié)
點位于其中；指定一個包括所有需要約束節(jié)點的節(jié)點集合。
也可以調(diào)整從屬節(jié)點，使其剛好位于主控表面上。如果必須調(diào)整從屬節(jié)點跨過一定的距離，而它是從屬節(jié)點所附著的單元側(cè)面上一大段長度，那么單元可能會嚴(yán)重扭曲，所以應(yīng)盡可能避免大的調(diào)整。
四、在ABAQUS/Standard中定義接觸
在ABAQUS/Standard中定義接觸的 步驟：創(chuàng)建表面——創(chuàng)建接觸相互作用，使兩個可能發(fā)生互相接觸的表面成對——定義控制發(fā)生接觸表面行為的力學(xué)性能模型
4.1 接觸相互作用
每個接觸相互作用必須賦予一種 接觸屬性，在接觸屬性中，包含了 本構(gòu)關(guān)系，如摩擦和接觸壓力與空隙的關(guān)系。
當(dāng)定義接觸相互作用時，必須確定相對滑動的量級是小滑動還是有限滑動，默認(rèn)的是更為普遍的 有限滑動公式。如果兩個表面之間的相對運動小于一個單元面上特征長度的一個小的比值，那么應(yīng)用小滑動公式是合適的。在許可的條件下，使用小滑動公式可以提高分析的效率。
4.2 從屬和主控表面
ABAQUS/Standard使用單純主-從接觸算法：在從屬面上的節(jié)點不能侵入主控面的某一部分。該算法沒有對主面做任何限制，主面可以在從面的節(jié)點之間侵入從面。
展開 WELSIM中的Hertz接觸分析實例
（為節(jié)約篇幅，本例省去一些固定邊界設(shè)置，安裝目錄中的實例文件有詳細(xì)設(shè)置）
在結(jié)構(gòu)件上端施加Z方向向下的力，大小為100。
點擊計算，并很快得到結(jié)果。添加位移和應(yīng)力結(jié)果并讀取。由于設(shè)置了5個子步數(shù)，所以有5個結(jié)果節(jié)點。
Z方向位移結(jié)果云圖。
Von-Mises應(yīng)力結(jié)果云圖。
放大接觸局部顯示，打開變形和網(wǎng)格開關(guān)。可以看到結(jié)構(gòu)件的變形，以及增大的接觸面積。
ANSYS Workbench赫茲接觸分析實例
最大單位壓力：
由赫茲公式知：
代入上式得：
若兩圓柱體均為鋼時，E1＝E2＝E，μ1＝μ2＝0.3，取則接觸應(yīng)力為：
本例將用有限元分析的方法，計算兩圓柱體的接觸應(yīng)力，并與赫茲接觸理論計算值進行對比，驗證有限元計算的仿真方法。
2 問題分析
采用ANSYS的靜力分析模塊進行兩圓柱體的有限元接觸仿真，為簡化計算，直接建立2D幾何模型，取圓柱半徑分別為4mm、5mm，圓柱長度10mm，載荷為100N壓力，材料使用結(jié)構(gòu)鋼，幾何模型直接使用SCDM建立即可。
2
分析過程
1. 創(chuàng)建靜力學(xué)分析系統(tǒng)，設(shè)置分析類型為2D。
圖2 創(chuàng)建2D靜力分析系統(tǒng)
2. 設(shè)置材料屬性：使用默認(rèn)材料鋼材，確認(rèn)彈性模量為2×1011Pa，泊松比0.3。使用默認(rèn)鋼材的屬性即可。
3. 創(chuàng)建幾何模型：使用SCDM建立幾何模型，模型如下圖所示，在四象限位置留硬點。在Mechanical中 設(shè)置2D Behavior為平面應(yīng)力類型，設(shè)置圓柱面厚度為10mm。
圖3 幾何模型及設(shè)置
4. 設(shè)置連接關(guān)系：將兩圓柱面接觸對改為無摩擦接觸，并將法相剛度系數(shù)調(diào)整到100，設(shè)置完成后如下圖所示。這里設(shè)置了較大的法相接觸剛度是為了得的更精確的解，如遇到收斂困難可將該值改小或改成默認(rèn)。
圖4 接觸設(shè)置
5. 劃分網(wǎng)格：采用影響球形式，設(shè)細(xì)化接觸位置網(wǎng)格，劃分好網(wǎng)格如下圖所示。
圖5 網(wǎng)格結(jié)果
6.
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