abaqus分析很慢接觸
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
abaqus分析很慢接觸的視頻教程
詳解abaqus接觸分析之二：abaqus中基于面的接觸詳
詳細(xì)講解了abaqus中基于面的接觸行為： 接觸模型 接觸離散化（N-S S-S的接觸原理，優(yōu)劣勢，選用建議） 接觸施加方法（罰剛度、拉格朗日法的使用方法和注意事項，已經(jīng)如何通過他們來控制穿透和收斂） 體間相互滑移（有限滑移和小滑移的原理和注意事項） 等。
￥25 1小時10分鐘 2143播放
查看
ABAQUS接觸分析精講——隱式及顯式分析中接觸問題的分析技巧、分析方法及需要注意的若干問題
ABAQUS中的接觸分析不僅涉及到各種工程問題，而且對計算的準(zhǔn)確性及計算是否成功通常至關(guān)重要。在ABAQUS中的顯式分析步與隱式分析步中的接觸分析有諸多不同。本課程分別對這兩種（即顯式分析步和隱式分析步）分析中的接觸分析進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并詳細(xì)介紹了每種接觸分析的分析方法、分析技巧以及最重要的是所需要注意的問題。本課程所介紹的接觸分析是對ABAQUS軟件應(yīng)用于各種工程問題的一個總結(jié)、歸納和升華。
￥50 4小時15分鐘 734播放
查看
詳解abaqus接觸分析之一：總論與接觸流
接觸的定義 接觸問題的分類（基于單元和基于面的接觸） 基于表面的接觸（通用算法和接觸對算法的特點與選用技巧） 適用于接觸的實例介紹（法蘭安裝、金屬成型、扭轉(zhuǎn)） 接觸模型的組成要素 接觸分析的主要流程和注意事項 如何合理定義解除對 如何合理定義接觸對中的面 如何定義通用接觸 結(jié)合具體案例（見附件，6.14版本文件）講解橡膠接觸的建立過程和結(jié)果分析
￥12 1小時21分鐘 1054播放
查看
abaqus分析很慢接觸的實例教程
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(jìn)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 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 必須包含 理想的粘結(jié)-滑動摩擦行為的問題中，在ABAQUS/Standard中使用 Lagrange摩擦公式，在ABAQUS/Explicit中使用 動力學(xué)摩擦公式。在計算機(jī)資源的消耗上，Lagrange摩擦公式更加昂貴，因為對于每個采用摩擦接觸的表面節(jié)點，ABAQUS/Standard應(yīng)用附加的變量，求解速度也是更慢的，一般需要附加的迭代。
ABAQUS/Explicit中摩擦約束的動力學(xué)施加方法是 基于預(yù)測/修正算法。在預(yù)測構(gòu)形中，應(yīng)用與節(jié)點相關(guān)的質(zhì)量、節(jié)點滑動的距離和時間增量來計算用于保持另一側(cè)表面上節(jié)點位置所需要的力。如果在節(jié)點上應(yīng)用這個力計算得到的切應(yīng)力大于 τ
crit，則表面是在滑動，并施加了一個相應(yīng)于 τ
crit的力。在任何情況下，對于在處于接觸中的從屬節(jié)點與主控表面的節(jié)點上，這個力將導(dǎo)致沿表面切向的加速度修正。
在模型中由于包含了摩擦，所以在ABAQUS/Standard的求解方程中增加了非對稱項，如果 μ
<
0.2
，這些非對稱項的量值和影響都非常小，并且正則、對稱求解器工作效率很好（除非接觸面具有很大的曲率）。對于更高的摩擦系數(shù)，將自動地采用 非對稱求解器，因此它將改進(jìn)收斂的速度。非對稱求解器所需的計算機(jī)內(nèi)存和硬盤空間是對稱求解器的2倍。大的
μ
值通常不會在ABAQUS/Explicit中引起任何困難。
3.4 其他接觸相互作用選項
在ABAQUS中的其他接觸相互作用模型取決于分析程序和使用算法，可能包括粘性接觸行為（contact adhesive behavior）、軟接觸行為（soften contact behavior）、扣緊（fasterner）（例如：電焊）和粘性接觸阻尼（viscous contact damping）。
展開 1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時，模型中出現(xiàn)明顯穿透，結(jié)果不合理！
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用接觸對接觸時，模型中出現(xiàn)少許穿透，結(jié)果相對合理，但不是最理想狀態(tài)！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，同時采用通用接觸+接觸對接觸時，模型中無明顯穿透，結(jié)果合理！
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(jī)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分析很慢接觸的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
abaqus分析很慢接觸的最新內(nèi)容
還在為復(fù)雜仿真任務(wù)耗費重金購置硬件？
仿真軟件部署繁復(fù)困難？
今天帶你解鎖工業(yè)仿真的全新打開方式——
SimForge?高性能仿真云平臺，
邀您開展Abaqus仿真計算！
前處理→求解→后處理，
1個視頻，
用“物品接觸穿透模擬分析”案例，
帶您從0開啟全流程高性能仿真云端實戰(zhàn)！
視頻教程
<p>靜力學(xué)強(qiáng)度分析中，</p><p>經(jīng)常會遇到結(jié)構(gòu)初始不接觸，會導(dǎo)致計算報<strong>剛體位移</strong>；</p><p>或者自己裝配時<strong>初始穿透</strong>，這個穿透是不需要的；</p><p>還有就是過盈配合，模型初始穿透是需要的；</p><p>還有就是摩擦系數(shù)設(shè)置不合理，導(dǎo)致收斂困難；</p><p>還有就是動態(tài)不穩(wěn)定，就比如插銷脫離瞬間；</p><p>等等</p>
<p>Abaqus官方幫助文檔中關(guān)于sph粒子的接觸設(shè)置并不十分明確，只提到了會在將網(wǎng)格轉(zhuǎn)化為sph粒子時生成一個內(nèi)部的surface集合進(jìn)而定義接觸。而直接定義通用接觸的默認(rèn)設(shè)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(nèi)部單元不再與sph粒子接觸。如圖所示：</p><div contenteditable="false" width="100%">
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)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(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)非線性接觸分析的相互關(guān)系的設(shè)置
4、了解靜力學(xué)網(wǎng)格的劃分
5、學(xué)習(xí)載荷的施加
6、學(xué)習(xí)結(jié)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(jìn)行鋼軌非線性接觸分析
1、分別建立軸shaft和孔hole的幾何模型：
軸模型
孔模型
2、完成材料屬性的賦予、裝配以及靜力學(xué)分析步的施加：
模型裝配
3、在相互作用模組，設(shè)置軸外表面和孔內(nèi)表面之間的面-面接觸，并設(shè)置過盈配合：
接觸屬性的設(shè)置
面-面接觸設(shè)置
4、在載荷模組，固定孔的外表面，給軸施加2mm的軸向位移：
邊界條件施加
5、對模型進(jìn)行切分，同時對軸和孔劃分網(wǎng)格
1、檢查接觸關(guān)系、邊界條件和約束
首先檢查所定義的接觸面、接觸參數(shù)和邊界條件是否正確。
2、消除剛體位移
在靜力分析時，必須對模型中所有實體都定義足夠的約束條件，保證各個平移和轉(zhuǎn)動自由度上都不會出現(xiàn)不確定的剛體位移。各類模型可能出現(xiàn)的剛體位移見下表。
模型類型
剛體位移
三維實體模型
U1,U2,U3;UR1,UR2,UR3
軸對稱模型
U2;UR3
平面應(yīng)力模型
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
9.Abaqus接觸分析詳細(xì)教程.pdf
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時，模型中出現(xiàn)明顯穿透，結(jié)果不合理！
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用接觸對接觸時，模型中出現(xiàn)少許穿透，結(jié)果相對合理，但不是最理想狀態(tài)！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，同時采用通用接觸+接觸對接觸時，模型中無明顯穿透，結(jié)果合理！
##########
前面說到abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋出現(xiàn)明顯穿透，結(jié)果不合理，那么有什么辦法解決嗎？有，對于這樣的模型采用接觸對接觸+通用接觸可以很好的解決問題。注意，如果模型中只采用接觸對接觸，可以解決沖頭與基體之間的接觸建立問題，但是對于基體自身破壞后單元之間的穿透并不能解決，因此，還要建立基體自接觸，所以在接觸對接觸的基礎(chǔ)上再加上一個通用接觸就可以很好的解決這個問題，這里不使用軟件自帶的自接觸
