abaqus中通用接觸的案例
Abaqus中通用接觸(General contact)和接觸對（Contact Pairs）的區(qū)別。
對于大多數(shù)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(xiàn)在用戶交互、默認設(shè)置、可選設(shè)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(jié)。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(tǒng)的、類似于接觸對算法的方法去交互式定義。對于傳統(tǒng)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(shè)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(zhí)行：通用接觸算法采用罰函數(shù)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(shù)方法；
4、初始過盈量的處理：通用接觸算法采用無應(yīng)變調(diào)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 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(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！
【技巧】abaqus輸出通用接觸的某個面的接觸力
INP關(guān)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(shè)置中要輸出的接觸面的名稱
SOF ##輸出面接觸力
#批量cohesive通用接觸中--兩種等效的設(shè)置方式
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展開 
abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋，出現(xiàn)穿透！！
上文講解了使用abaqus2020模擬二維顯示分析通用接觸下的沖擊響應(yīng)，結(jié)果很好，而且在新版本中可以很好的建立二維通用接觸，這個是軟件的一大進步，但是這個通用接觸在處理單元刪除法模擬裂紋的過程中依然不能很好地建立接觸，出現(xiàn)大量明顯的穿透，下面將給出例子和結(jié)果，也希望大家注意并找到合適的解決方法。
例子：模型僅采用了通用接觸，采用了brittle cracking單元刪除法模擬開裂，結(jié)果出現(xiàn)了明顯穿透
abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-brittle cracking-穿透.rar
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展開 abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋，解決單元穿透！！
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，因為自接觸在這樣的模型中很難建立起來（如果模型只涉及外表面的自接觸，那么可以使用），特別是這樣的模型都涉及內(nèi)部單元之間的接觸，下面給出一個例子和結(jié)果文件。
例子1：abaqus2020-二維-顯示分析-僅接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋
例子1：abaqus2020-二維-顯示分析-接觸對接觸+通用接觸-單元刪除法模擬裂紋
可以發(fā)現(xiàn)：接觸對接觸+通用接觸很好地解決了沖擊開裂下沖頭與基體、基體自身之間的穿透問題。
abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸+接觸對-brittle cracking-無穿透.rar
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展開 ABAQUS2020-二維-顯示分析-通用接觸 是否可行（用帶與不帶coh模型、單元刪除法模型驗）
ABAQUS似乎自2018版本后就可以進行二維模型顯示分析中添加通用接觸的設(shè)置，這項功能的添加著實方便了不少，一直用abaqus2014，沒有體驗它的強大之處，最近剛裝了ABAQUS2020，特地做了幾個例子對2D-顯示分析-通用接觸的功能進行了驗證，屢試不爽的感受！模型文件已附上。
ABAQUS2020-二維-顯示分析-通用接觸-帶與不帶coh模型驗證.rar
例子1：不帶任何損傷的一個沖擊模型，下面是變形過程
例子2：模型中心線處插入coh的一個帶損傷的沖擊模型，下面是變形過程
例子3：模型全部插入coh的一個帶損傷的沖擊模型，下面是變形過程
例子4：使用brittle cracking模擬沖擊開裂
當小球接觸表面后一段時間，表面層單元損傷后，發(fā)生了穿透現(xiàn)象！！！難道是因為brittle cracking損傷后單元刪除，小球與基體內(nèi)部單元之間的接觸沒有成功建立？待進一步研究。
由于批量插入coh單元模擬沖擊開裂時，通用接觸都能正確建立，但是使用brittle cracking單元刪除法模擬沖擊開裂時卻不能有效建立沖頭與基體內(nèi)單元之間的接觸，而兩種方法的區(qū)別是批量嵌入coh模型的相鄰實體單元不是共用一個面，而使用brittle cracking單元刪除法模擬開裂的模型中相鄰實體單元是共用一個面。由此看來，應(yīng)該是相鄰實體單元共用一個面的時候，基體內(nèi)部實體單元不被識別為外部面，而是內(nèi)部面，所以沖頭與基體內(nèi)部實體單元間的接觸不能正常建立。
總結(jié)：達索公司此項功能的加入為模型的簡化分析提供了不少便利，再也不用擔(dān)心采用二維模型后接觸的設(shè)置了，點贊！
展開 abaqus中的關(guān)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(fā)生接觸，采用哪種方法判斷接觸狀態(tài)，設(shè)定主控面和從屬面等內(nèi)容；二是接觸面上的本構(gòu)關(guān)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(jù)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?yōu)?時，即認為兩個表面發(fā)生了接觸，并在相應(yīng)的節(jié)點上施加接觸約束。
當兩個表面之間發(fā)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?yōu)?或負值時，兩個接觸面分離開來，同時解除相應(yīng)節(jié)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(fā)生的穿透現(xiàn)象，但當接觸條件開”到“閉”時，接觸壓力會發(fā)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(zhì)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(tài)(即有法向接觸壓力p)時，接觸面可以傳遞切向應(yīng)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(jié)狀態(tài)；若摩擦力大于極限值之后，接觸面開始出現(xiàn)相對滑動變形，稱為滑移狀態(tài)。為了合理地設(shè)置摩擦模型。
展開 Abaqus中接觸問題中單元類型的選擇
1.關(guān)于單元階次
在接觸分析模擬中一般最好在那些將會構(gòu)成從面的模型部分使用一階單元，使用二階單元可能會出現(xiàn)問題，這是由接觸算法決定的。
2.單元選擇
較簡單接觸問題：線性減縮積分單元（C3D8R）和非協(xié)調(diào)單元（C3D8I）。
較復(fù)雜接觸問題：修正的二階四面體單元（C3D10M ）是為了應(yīng)用于復(fù)雜的接觸模擬問題而設(shè)計的，在模型復(fù)雜的接觸分析中推薦使用，但是計算時間也大大增加。
備注：具體內(nèi)容請參閱莊茁的《基于ABAQUS的有限元分析和應(yīng)用》，第12章--接觸
展開 [分享]ABAQUS中如何建立接觸
今天給大伙分享個ABAQUS建立接觸的方法。
以比較典型的殼單元與實體單元接觸為例，實體面為面1（主面），殼面為面2（從面）
步驟1：定義set，主要為面2定義set=slave,方便后面選擇:Analysis→ entity set → name=slave,選擇面2 → create
步驟2：定義實體面Analysis → contactsurfs → solid faces → name=master → elem 選擇相關(guān)的實體單元 → node on face → node 在已選擇的實體單元面上選擇若干節(jié)點→ create 系統(tǒng)自動得出實體單元的接觸面。
展開 Abaqus中內(nèi)部接觸的創(chuàng)建方法（一） ￥10
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內(nèi)部接觸創(chuàng)建方法
創(chuàng)建內(nèi)部接觸的方法大約有三種，今日先介紹一種官方做法。
方法1
該方法為官方正式方法，基于單元集合創(chuàng)建內(nèi)部面，然后將內(nèi)部面包含在通用接觸中。具體實施步驟如下：
（1）基于Part創(chuàng)建單元集合，該單元集合須包含所有可能進入內(nèi)部接觸區(qū)域的單元，并對單元集合命名，例如命名為“ALL_ELEMS”。
（2）同樣在Part層面創(chuàng)建一個Surface，類別為基于單元類型，在視圖中選擇對象時可以選擇某一個單元的某一個面作為一個假面（并非真正參與內(nèi)部接觸的面），并進行命名，例如命名為“inner_surf”
（3）在interaction模塊創(chuàng)建通用接觸，通用接觸中將上一步創(chuàng)建的內(nèi)面“inner_surf”包含進去，注意，此時的內(nèi)面為假面。
展開 
ABAQUS接觸對中主面和從面的理解
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PART1：理解
ABAQUS/Standard接觸分析中的接觸對由主面(master surface)和從面(slave surface)構(gòu)成。在模擬過程中，接觸方向總是主面的法線方向，從面上的節(jié)點不會穿越到主面，但主面上的節(jié)點可以穿越從面。
定義主面和從面時要注意以下問題：
1、應(yīng)選擇剛度大的面作為主面。這里所說的剛度，不僅要考慮材料本身的特性，還要考慮結(jié)構(gòu)的剛度。解析面(analytical surface)或由剛性單元構(gòu)成的面必須作為主面，從面則必須是柔體上的面（可以是施加了剛性約束的柔體）。
2、如果兩個接觸面的剛度相似，則應(yīng)選擇網(wǎng)格較為粗的面作為主面。
3、兩個面的節(jié)點位置不要求是一一對應(yīng)的，但如果能夠一一對應(yīng)，可以得到更精確的結(jié)果。
4、主面不能是由節(jié)點構(gòu)成的面，并且必須是連續(xù)的。如果是有限滑移（finite sliding），主面在發(fā)生接觸的部位必須是光滑的，不能有尖角。
5、如果接觸面在發(fā)生接觸的部位有很大的凹角或者尖角，應(yīng)該將其分別定義為兩個面。
6、如果是有限滑移，則在整個分析過程中，都盡量不要讓從面節(jié)點落到主面之外，尤其是不要落到主面的背后，否則容易出現(xiàn)收斂問題。
7、一對接觸面的法線方向應(yīng)該相反，換言之，如果主面和從而在幾何位置上沒有發(fā)生重疊，則一個面的法線應(yīng)該指向另一個所在的那一側(cè)，對于三維實體，法線應(yīng)該指向?qū)嶓w的外側(cè)。如果法線方向錯誤，ABAQUS往往會將其理解為具有很大過盈量的過盈接觸，因而無法達到收斂
PART:2：問題
abaqus 定義接觸分析后從面侵入到主面中,如何解決?
展開 ABAQUS中接觸設(shè)置小問題總結(jié)
對于小滑移的接觸時，ABAQUS/STANDARD在分析的開始就確定了從面節(jié)點和主面的哪一部分發(fā)生接觸，在整個分析過程中這種接觸關(guān)系不會再發(fā)生變化。因此，小滑移的計算代價小于有限滑移。推薦在滑移量較小時使用。
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 用ANSA設(shè)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(shè)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(yīng)用相對廣泛。在孔與軸，鍵槽與鍵等結(jié)構(gòu)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(yīng)的支持。本文以上圖中的兩個環(huán)形結(jié)構(gòu)為例，簡要介紹使用ANSA為ABAQUS設(shè)置過盈接觸的方法。
（1） 幾何過盈
在初始的裝配過程中，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)適當?shù)母缮妫催^盈量），然后為過盈接觸的兩個面定義一般的接觸關(guān)系即可。
（2） 關(guān)鍵詞CLEARANCE
模型網(wǎng)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(chuàng)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(yīng)的輸入域中鍵入“?“，以打開相應(yīng)輸入項的編輯定義窗口，對相應(yīng)的項進行創(chuàng)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(yīng)的設(shè)置方法與一般接觸設(shè)置相同。此外，需要將接觸容差打開，并對其設(shè)定恰當?shù)闹怠？紤]到過盈接觸的特性，接觸容差值應(yīng)為小于零的負值。
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