
發布
注冊
/
登錄abaqus粘結接觸的案例
仿真工程師為什么要在bonded(粘結)連接中使用基于MPC(多點約束)的接觸?
你是否在綁定接觸公式嘗試從純罰函數(Pure Penalty)更改為基于MPC的綁定?你是否知道這意味著什么?你是否曾想過該何時使用它?
在多個版本的 ANSYS MAPDL和ANSYS Mechanical(Workbench)中,已經可以選擇將運動學多點約束(或MPCs)用于線性接觸公式。在MAPDL中,該設置相對隱藏在KEYOPT(2)之下,但在Mechanical的“Details”菜單中的“Formulation” 下拉菜單中很容易找到。
在我們深入探討使用多點約束接觸的優勢之前,讓我們先回顧一下默認(純罰函數)粘結的含義。粘結接觸是一種基于接觸連接的線性形式。兩個物體之間基于線性罰函數的接觸連接必須在一個物體上有接觸單元,在另一個物體上有目標單元。接觸單元和目標單元就像一層皮膚一樣位于每個物體實體單元的外表面上。
接觸單元和目標單元沒有實際的自由度,它們依附于所連接的實體單元。在每個載荷增量的開始,接觸單元會搜索在其關注范圍內的任何目標單元,該范圍由接觸對的 “pinball radius”(搜索半徑)設置定義。接觸單元在法向具有剛度,該剛度定義了兩個物體之間的連接。你可以把接觸單元想象成一種膠水,將物體粘在一起。這種膠水的剛度就是法向接觸剛度。所以,盡管有“粘結”的定義,但兩個物體之間的連接仍然存在一定的柔性,如下所示,一個簡單測試模型的接觸剛度與產生的間隙的關系圖說明了這一點:
相比之下,用于粘結接觸的MPC公式不會為連接計算剛度。MPC連接在接觸面上和目標面上的實體單元之間使用剛性約束方程,以實現真正的粘結連接。連接位置仍然使用接觸單元的搜索半徑確定,但在此之后,接觸單元將被內部約束方程所取代。
展開 彈丸侵徹碳化硅陶瓷/纖維復合材料靶板,對稱模型、復合材料鋪層、材料方向、粘結接觸、無反射邊界設置 ¥9.9
abaqus梁單元粘結滑移
請問一下各位大佬,有沒有會做梁單元粘結滑移的,,請教一下
abaqus模擬鋼筋粘結滑移
拉拔試驗模擬,私聊

喵星人教會你如何在ABAQUS中提取粘結-滑移
image_process=/format,webp" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/02ed1a909b06472eae13be040b3cf791.png">
</figure>
</figure><p><br></p><p><span style="background-color: rgba(0, 0, 0, 0);">在后處理中,通過CSLIP1/CSLIP2和CSHEAR1/CSHEAR2來表征粘結力和滑移。其中1/2分別代表滑移的兩個方向。對于ABAQUS而言,通過直角坐標系在界面上的投影確定方向:X軸在接觸面上的投影方向通常為1方向,若X軸與接觸面近乎垂直,那么Z軸投影方向即為1方向,當1方向確定后,與1方向垂直的平面方向即為2方向。例如圖中CSLIP1和CSHEAR1即為CFRP加固底面的縱向滑移與粘結應力輸出變量。
展開 ABAQUS案例-鋼筋混凝土粘結滑移破壞分析及收斂性檢查 ¥3
粘結滑移破壞為鋼筋混凝土較常見的一種破壞方式。本實例(附件中inp文件)采用ABAQUS軟件模擬分析了鋼筋和混凝土的粘結裝配,并模擬了鋼筋混凝土的粘結滑移破壞過程。分析得到的結果可以作為工程應用的參考和支撐。
Abaqus帶螺紋螺栓接觸應力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應力分析淺析
目前的常規做法通常有兩種: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力,圖1為某結構連接螺栓簡化的beam梁應力云圖,沒有接觸應力:
.直接做出來螺栓螺紋采用接觸分析,雖然得出的結果很精確,但這樣前處理工作量大(螺栓和螺紋用六面體網格建模)、計算量大(接觸收斂困難),如圖為某結構帶螺紋螺栓和連接件模型(圖2)和計算得出的結果(圖3):
圖3 計算結果
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置跟實際螺紋形狀有關聯的參數,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果,又節省了時間專注進行其他的分析設置。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為某結構直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖:
圖5 某結構直徑10mm帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分部云圖
展開 ABAQUS復材CFRP(基體-粘結層-碳纖維)切削仿真案例講解
[圖片]
abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋,單元穿透問題!!
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,模型中出現明顯穿透,結果不合理!
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,模型中出現少許穿透,結果相對合理,但不是最理想狀態!
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,結果合理!
【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析(1/2)
3.2 表面的滑動
計算兩個表面之間的相互滑動可能是一個非常復雜的計算,因此ABAQUS在分析時,對哪些滑動的量級是小的和哪些滑動的量級可能是有限的問題作了區分。對于在接觸面之間是小滑動的模型問題,其計算成本很小。通常很難定義什么是“ 小滑動”,可以遵循的一般原則:對于一點與一個表面接觸的問題,只要該點的滑動量不超過一個單元典型尺度的一小部分,可以近似地應用“小滑動”。
3.3 摩擦模型
庫倫摩擦(Coulomb friction):經常用來描述接觸面之間相互作用的摩擦模型,應用摩擦系數
μ
μ
來表征兩個表面之間的摩擦行為。
默認的摩擦系數為零。在表面拽力達到一個臨界剪應力值之前,切向運動一直保持為零。接觸表面的臨界摩擦剪應力取決于法向接觸壓力:
τ
crit=
μP
如果兩個接觸表面是基于單元的表面,也可以指定摩擦應力極限。
在ABAQUS/Standard的模擬中,在粘結(剪應力小于μP)和滑移兩種狀態之間的不連續性可能導致收斂問題。因此,只有當摩擦力對模型的響應有顯著影響時,才應該在模型中包含摩擦。如果在有摩擦的接觸模擬中出現了收斂問題,首先應該嘗試的診斷和修改問題的方法之一就是在無摩擦的情況下重新運算。一般情況下,ABAQUS/Explicit引入摩擦并不會引起附加的計算困難。
模擬理想的摩擦行為可能是非常困難的,因此在默認的大多數情況下,ABAQUS使用一個允許“彈性滑動”的罰摩擦公式,“彈性滑動”是在粘結的接觸面之間所發生的小量的相對運動。ABAQUS自動地選擇罰剛度,因此,這個允許的“彈性滑動”是單元特征長度的很小一部分。罰摩擦公式適用于大多數問題,包括在大部分金屬成形問題中的應用。
展開 【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析(2/2)
八、ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的比較
在ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit中的力學接觸算法具有本質區別,體現在如何定義接觸條件,主要區別如下:
· ABAQUS/Standard在施加接觸約束時應用
嚴格的主從權重,約束從屬表面的節點不能侵入主控表面,而主控表面上的節點原則上可以侵入從屬表面。ABAQUS/Explicit包括這個公式,但是典型地它默認應用
平衡主從權重。
· ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都提供了
有限滑動接觸公式,但是,在ABAQUS/Standard中的二維有限滑動公式要求主控表面是光滑的,而在ABAQUS/Explicit的主控表面是由面元構成的,除非是光滑的解析剛性表面。
· ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都提供了
小滑移接觸公式,但是在ABAQUS/Standard中的小滑移公式根據從屬節點的當前位置向主控節點傳遞載荷,ABAQUS/Explicit總是通過固定點(anchor point)傳遞載荷。
· ABAQUS/Explicit在接觸邏輯中可以考慮殼和膜的當前厚度和中面偏移,而ABAQUS/Standard不能夠做到。
· ABAQUS/Explicit
通用接觸算法的許多優勢在ABAQUS/Standard中是不具備的。
由于以上差異,所以在一個ABAQUS/Standard分析中定義的接觸不能導入一個ABAQUS/Explicit分析中,反之亦然。
九、小結
· 接觸分析需要一個謹慎的、邏輯的方法。
展開 
【技巧】abaqus輸出通用接觸的某個面的接觸力
INP關鍵字
*OUTPUT, HISTORY, TIME INTERVAL = 0.1 ##0.1為輸出頻率,如計算時長為1s,需要輸出10步
*INTEGRATED OUTPUT, SURFACE =FACE_NAME ##FACE_NAME是通用接觸設置中要輸出的接觸面的名稱
SOF ##輸出面接觸力
abaqus中的關于硬接觸(Hard contact)、及其他接觸
ABAQUS中一個完整的接觸模擬必須包含兩部分:一是接觸對的定義,其中定義了分析哪些面會發生接觸,采用哪種方法判斷接觸狀態,設定主控面和從屬面等內容;二是接觸面上的本構關系定義。
1.硬接觸(Hard contact)的概念
接觸面之間的相互作用包含兩個部分:一是接觸面的法向作用,二是接觸面的切向作用。兩個表面之間的距離稱為間隙(clearance),ABAQUS判斷兩個表面是否接觸的依據是判斷兩個表面之間的間隙是否為0,當兩個表面之間的間隙變為0時,即認為兩個表面發生了接觸,并在相應的節點上施加接觸約束。
當兩個表面之間發生接觸時,接觸面之間就會殘生接觸壓力,在ABAQUS中,對兩個接觸表面之間能夠傳遞的接觸壓力的大小沒有任何限制。當接觸面之間的接觸壓力變為0或負值時,兩個接觸面分離開來,同時解除相應節點上的接觸約束。這種接觸行為在ABAQUS中稱為硬接觸。這種法向行為在計算中限制了可能發生的穿透現象,但當接觸條件開”到“閉”時,接觸壓力會發生劇烈的變化,有時使得接觸計算很難收斂。除了硬接觸外,ABAQUS還包含幾種軟接觸,其實質是在閉合時減慢接觸壓力隨過盈量之間的變化速度。
2.軟接觸()
除了硬接觸,其他還有粘性接觸行為(contact adhesive behavior)、軟接觸行為(soften contact behavior)、扣緊(faster)(例如點焊)和粘性接觸阻尼(viscous contact damping)
當接觸面處于閉合狀態(即有法向接觸壓力p)時,接觸面可以傳遞切向應力,或稱摩擦力。若摩擦力小于某一極限值時,ABAQUS認為接觸面處于粘結狀態;若摩擦力大于極限值之后,接觸面開始出現相對滑動變形,稱為滑移狀態。為了合理地設置摩擦模型。
展開 ABAQUS考慮屈曲的鋼筋滯回模型inp算例及循環載荷下鋼筋混凝土考慮粘結滑移單元inp算例 ¥3
1、本ABAQUS的inp算例模型是考慮了屈曲影響的滯回鋼筋模型(在附件中);
2、本ABAQUS的inp算例模型是考慮了粘結滑移單元的鋼筋混凝土模型(在附件中);
Abaqus中通用接觸(General contact)和接觸對(Contact Pairs)的區別。
對于大多數的接觸問題,在ABAQUS中有通用接觸(General Contact)和接觸對(Contact Pair)兩種算法處理,它們的異同主要體現在用戶交互、默認設置、可選設置三個方面。
總的來說,通用接觸算法的相互作用主體、接觸屬性、接觸面屬性是可以各自獨立地指定,它提供了一個更有彈性的方法去增加模型中接觸的細節。通用接觸算法允許非常自動化的接觸定義,盡管也可以采用傳統的、類似于接觸對算法的方法去交互式定義。對于傳統的接觸對算法,相對于全部包括式的自接觸(Self-contact),接觸對算法的計算效率可能更高,而且使用CAE也能比較方便地建立接觸對。因而這兩種接觸算法的選擇其實就是一個在接觸定義的便利性和計算效率性之間的平衡,它們之間的差異主要有:
一、通用接觸(General Contact)和接觸對(Contact Pair)的默認設置差異
1、接觸離散方式:通用接觸算法使用有限滑動和面對面的離散方式,而接觸對算法使用有限滑動和點對面的離散方式;
2、對殼的厚度和偏移的處理:通用接觸算法自動考慮,接觸對算法在使用點對面的離散方式時不考慮殼的厚度和偏移;
3、接觸的執行:通用接觸算法采用罰函數方法,接觸對算法在使用點對面的離散方式時采用拉格朗日乘數方法;
4、初始過盈量的處理:通用接觸算法采用無應變調整的方法消除過盈量,接觸對算法將過盈量作為穿透在第一個分析增量步處理;
5、主從面指定:通用接觸算法自動指定,接觸對算法必須由用戶指定。
當接觸對算法采用有限滑動和面對面的離散方式時,就沒有前三個差異了。
展開