abaqus過盈接觸的案例
用ANSA設置ABAQUS中的過盈接觸
1.問題描述
軸徑大于孔徑的機械配合，稱為過盈配合，配合表面之間的機械接觸，稱為過盈接觸。ANSA作為一款功能強大的前處理軟件，為ABAQUS高度非線性的過盈接觸提供了全面的支持。
2.ANSA中設置ABAQUS過盈接觸示例
過盈接觸屬于緊配合的一種，在工程中應用相對廣泛。在孔與軸，鍵槽與鍵等結構之間，都可能使用了過盈接觸。ABAQUS具有三種定義過盈接觸的方式，ANSA均提供了對應的支持。本文以上圖中的兩個環形結構為例，簡要介紹使用ANSA為ABAQUS設置過盈接觸的方法。
（1） 幾何過盈
在初始的裝配過程中，使結構出現適當的干涉（即過盈量），然后為過盈接觸的兩個面定義一般的接觸關系即可。
（2） 關鍵詞CLEARANCE
模型網格劃分完成后，打開ABAQUS DECK面板，在AUXILIARIES菜單下選擇CONTACT打開CONTACT菜單，單擊右鍵或直接在菜單底部選擇New->CONTACT，創建新的接觸對。
打開接觸對定義窗口，選擇接觸的主、從面ID，以及接觸屬性ID。可以在ANSA相應的輸入域中鍵入“?“，以打開相應輸入項的編輯定義窗口，對相應的項進行創建、編輯或確認。
這種方式只適用于小滑移這種點的相對滑動方式。在接觸類型下選擇點-面接觸或面-面接觸的接觸類型，相應的設置方法與一般接觸設置相同。此外，需要將接觸容差打開，并對其設定恰當的值。考慮到過盈接觸的特性，接觸容差值應為小于零的負值。
展開 Abaqus/Standard求解器設定接觸面之間的距離或過盈量
●如果在Abaqus/CAE模型中兩個接觸面之間有寬度為t的縫隙，而事實上它們之間應該存在接觸關系，則關鍵詞 *CONTACT PAIR中的參數 ADJUST = <位置誤差限度 > 必須略大于此縫隙的寬度t，否則Abaqus會認為這兩個接觸面沒有接觸，*CONTACT INTERFERENCE 中的參數 <過盈量或間隙量 >不會起作用。
●參數<過盈量或間隙量 >為負值才表示過盈接觸，正值表示兩個面之間存在縫隙。
（三）*CLEARANCE
使用關鍵詞 *CLEARANCE 可以定義兩個接觸面之間的初始過盈量或間隙量，它只適用于小滑移（small sliding），并且不需要使用ADJUST參數來調整從面節點的位置。Abaqus /CAE不支持關鍵詞 *CLEARANCE，只能手工修改INP文件來添加此關鍵詞，其使用方法為：
*CONTACT PAIR, INTERACTION=<接觸屬性的名稱 >, SMALL SLIDING
<從面名稱 >，<主面名稱 >
……
*CLEARANCE, SLAVE=< 從面名稱>, MASTER=<主面名稱>, VALUE=<過盈量或間隙量>
如果過盈接觸是通過節點坐標或 *CLEARANCE來定義的，在分析的一開始全部過盈量就會被施加在模型上，而且無法在分析過程中改變過盈量的大小。如果此過盈量太大，Abaqus就可能無法達到收斂，而且即使減小時間增量步也無助于解決此問題。
文章來源： 力學與Abaqus仿真
展開 Abaqus 如何處理接觸表面的初始過盈問題 ￥5
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。
Abaqus/Standard求解器設定接觸面之間的距離或過盈量
●如果在Abaqus/CAE模型中兩個接觸面之間有寬度為t的縫隙，而事實上它們之間應該存在接觸關系，則關鍵詞 *CONTACT PAIR中的參數 ADJUST = <位置誤差限度 > 必須略大于此縫隙的寬度t，否則Abaqus會認為這兩個接觸面沒有接觸，*CONTACT INTERFERENCE 中的參數 <過盈量或間隙量 >不會起作用。
●參數<過盈量或間隙量 >為負值才表示過盈接觸，正值表示兩個面之間存在縫隙。
（三）*CLEARANCE
使用關鍵詞 *CLEARANCE 可以定義兩個接觸面之間的初始過盈量或間隙量，它只適用于小滑移（small sliding），并且不需要使用ADJUST參數來調整從面節點的位置。Abaqus /CAE不支持關鍵詞 *CLEARANCE，只能手工修改INP文件來添加此關鍵詞，其使用方法為：
*CONTACT PAIR, INTERACTION=<接觸屬性的名稱 >, SMALL SLIDING
<從面名稱 >，<主面名稱 >
……
*CLEARANCE, SLAVE=< 從面名稱>, MASTER=<主面名稱>, VALUE=<過盈量或間隙量>
如果過盈接觸是通過節點坐標或 *CLEARANCE來定義的，在分析的一開始全部過盈量就會被施加在模型上，而且無法在分析過程中改變過盈量的大小。如果此過盈量太大，Abaqus就可能無法達到收斂，而且即使減小時間增量步也無助于解決此問題。
文章來源：力學與abaqus仿真
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ABAQUS銷軸/銷孔過盈接觸預應力仿真案例講解
[圖片]
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，白色的稱為內圈，青色的稱為底座，內圈和底座之間有0.07mm的過盈，現在壓頭上往下加力壓，下壓57mm，要求下壓過程中米塞斯應力的變化過程。
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：壓頭與內圈之間是無摩擦的；內圈和底座之間是有摩擦的，摩擦系數為0.2.
【張建華《ABAQUS基礎入門與案例精通》，電子工業出版社，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，從而使用靜力學分析。
（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；材料為線性。
（3）幾何建模。由于是軸對稱模型，使用軸對稱。內圈和底座為變形體，而壓頭為剛體。為了保證收斂，一開始就讓內圈伸入到底座3mm。此外，為了免去裝配時調整裝配位置的麻煩，首先創建一個草圖，在該草圖中創建壓頭，內圈和底座的剖面，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. 創建草圖。
創建一個草圖如下：
其中1-2-3-4-5-6：封閉的矩形是壓頭；3-4-8-7粉筆的矩形是內圈；9-10-11-12-13-14-15-16封閉的多邊形是底座。
展開 abaqusO形環接觸表面初始過盈的幾種處理方法
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 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，白色的稱為內圈，青色的稱為底座，內圈和底座之間有0.07mm的過盈，現在壓頭上往下加力壓，下壓57mm，要求下壓過程中米塞斯應力的變化過程。
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：壓頭與內圈之間是無摩擦的；內圈和底座之間是有摩擦的，摩擦系數為0.2.
【張建華《ABAQUS基礎入門與案例精通》，電子工業出版社，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，從而使用靜力學分析。
（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；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，創建靜力學分析模塊，并設置為2D分析類型。
（2）創建材料屬性，設置彈性模量為2e11Pa，泊松比為0.3.
（3）創建幾何模型。根據以下數據點，創建2D平面。
展開 Abaqus/Standard求解器設定接觸面之間的距離或過盈量（轉載為自己整理）
●參數<過盈量或間隙量 >為負值才表示過盈接觸，正值表示兩個面之間存在縫隙。
（三）*CLEARANCE
使用關鍵詞 *CLEARANCE 可以定義兩個接觸面之間的初始過盈量或間隙量，它只適用于小滑移（small sliding），并且不需要使用ADJUST參數來調整從面節點的位置。Abaqus /CAE不支持關鍵詞 *CLEARANCE，只能手工修改INP文件來添加此關鍵詞，其使用方法為：
*CONTACT PAIR, INTERACTION=<接觸屬性的名稱 >, SMALL SLIDING
<從面名稱 >，<主面名稱 >
……
*CLEARANCE, SLAVE=< 從面名稱>, MASTER=<主面名稱>, VALUE=<過盈量或間隙量>
如果過盈接觸是通過節點坐標或 *CLEARANCE來定義的，在分析的一開始全部過盈量就會被施加在模型上，而且無法在分析過程中改變過盈量的大小。如果此過盈量太大，Abaqus就可能無法達到收斂，而且即使減小時間增量步也無助于解決此問題。
文章來源：力學與abaqus仿真
展開 Ansys_過盈配合接觸設置
Ansys_過盈配合接觸設置
過盈配合在機械產品的裝配中使用相當普遍,譬如軸與軸承,軸與軸瓦,汽車的制動盤等,都是通過一定的過盈量來使兩個裝配部件緊密連接起來。
下面討論如何在ANSYS中正確地模擬過盈配合。過盈配合在有限元分析中是一種典型的非線性接觸行為。在有限元分析中設定了接觸，從本質上來講就是對相互接觸的兩個部件施加了某種約束，不同的接觸算法對于接觸約束的處理方法有所不同。接觸約束的理論算法的選擇，在ANSYS中是通過設置contact 單元的KEOPT(2)選項來實現的。在ANSYS中目前主要有5種接觸約束算法
Ansys_過盈配合接觸設置.pdf
展開 過盈連接平均接觸壓力計算
1.理想狀態軸和套筒過盈配合平均接觸壓力計算
1.1.假定條件
1）包容件與被包容件處于平面應力狀態，即軸向應力為0；
2）包容件與被包容件在結合長度上結合壓力為常數；
3）材料的彈性模量為常數；
4）計算的強度理論，按變形能理論。
1.2.理論計算公式
1）包容件（套筒）直徑變化量e1
2）被包容件直徑變化量e2
3）有效過盈量δ
由上述公式可以得到，接觸壓力的理論計算公式如下
過盈連接計算用的符號含義如下所示
2.過盈配合平均接觸壓力有限元計算
Abaqus中，Interference fit負值表示過盈，正值表示間隙（注意定義過盈量時要使用幅值曲線）。如果要輸出接觸對的反力，需要在Step模塊中設置歷史變量輸出。
2.1.過盈接觸設置
2.2.邊界條件
取包容件與被包容件的一半進行建模，在截斷面處施加軸向約束。假設過盈連接段結合長度為100mm。
2.3.等效應力云圖
2.4.接觸壓強
2.5.接觸力
該過盈連接的接觸力為177kN，可計算得平均接觸壓強為14.09MPa。
來源：DeepFEA
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ANSYS workbench O型圈過盈配合接觸分析 ￥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
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習O型圈過盈配合的三維模型處理
2、學習O型圈過盈配合非線性接觸相關的接觸設置
3、學習非線性靜結構分析步的建立
4、學習O型圈過盈配合接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench O型圈過盈配合接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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展開 線上培訓 | Marc接觸仿真培訓初始間隙與典型過盈裝配案例精講
培訓日程：
培訓時間：11月11日 14:00-15:00
培訓地點：線上
面向人群：
對Marc接觸分析有需求的用戶，尤其是負責過盈裝配設計的工程技術人員。
培訓目標：
?通過培訓，使得參加培訓的人員了解Marc軟件的接觸相關設置、掌握初始間隙及重疊的設置方法。
?能夠熟練使用Marc軟件開展過盈裝配仿真，為實際工程應用提供指導。
培訓費用：免費培訓，上機培訓參加請自帶電腦
培訓咨詢：曹老師 18406595991
培訓報名：
掃碼立即報名
點擊了解產品更多詳情：Marc高級非線性有限元分析
【技巧】ABAQUS contact pair 過盈量允許值過小會造成迭代次數過多
ABAQUS contact pair 過盈量允許值過小會造成迭代次數過多，對計算精度無太多幫助。
ABAQUS 會自動默認給接觸設置一個 過盈量允許值Hcirt，有時候默認值并不合理。
需要在INP中修改：
*CONTACT PAIR,HCRIT=hcrit；
該功能在CAE中無法實現。
ABAQUS 密封過盈配合分析案例 ￥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、掌握密封部件的三維模型繪制
2、理解過盈配合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、學習位移載荷的施加
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進行密封過盈配合分析。
本案例提供了分析相關的分析文件。
