abaqus圓柱接觸面的案例
在ABAQUS中基于圓柱坐標(biāo)系設(shè)置關(guān)于坐標(biāo)函數(shù)的表面力（keyword 曲面加載,圓柱坐標(biāo),面力）
例如下圖所示，受Y方向某拉力作用，各點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為：
在圓孔中心位置建立圓柱坐標(biāo)系，該應(yīng)力狀態(tài)在圓柱坐標(biāo)系下的公式為：
在這種情況下反推物理量，需要對(duì)曲面施加基于圓柱坐標(biāo)系的面力。
案例如下：在圓弧面基于圓柱坐標(biāo)系施加等效于單向應(yīng)力狀態(tài)的面力。
加載前先建立圓柱坐標(biāo)系（注意R軸方向?yàn)?度位置，T軸方向?yàn)榻嵌仍龃蠓较颍疽鈭D見(jiàn)文后的加載圖）
具體設(shè)置方法為：Load>Create Load>Mechanical>surface traction
選中中間曲面后，先設(shè)置徑向力，按以下參數(shù)設(shè)置：
Distribution：應(yīng)力分配，點(diǎn)擊后面的f(x)創(chuàng)建一個(gè)基于圓柱坐標(biāo)系的表達(dá)式，Local system 要選擇圓柱坐標(biāo)系，Th為角度變量。
Traction：選擇General，為一般力。
Vector：點(diǎn)擊選擇圖標(biāo)后，依次選擇（0，0，0） （-1，0，0） ，坐標(biāo)選擇建立的圓柱坐標(biāo)系。
注：面力方向矢量是基于所選坐標(biāo)系，（-1，0，0）就是沿圓柱坐標(biāo)系下的R軸反向。
Magnitude：選擇應(yīng)力大小為1。
然后在創(chuàng)建一個(gè)Load,設(shè)置切向力，如下圖所示，也是基于圓柱坐標(biāo)系。
再創(chuàng)建一個(gè)Load，在整體坐標(biāo)系下對(duì)兩側(cè)的平面施加Y方向的面力，大小為1，同時(shí)對(duì)后面的面施加全約束。
最后加載形式為下圖所示：
求解結(jié)果如下圖：
大部分位置應(yīng)力在0.99~1.01之間，為單向應(yīng)力狀態(tài)，加載方式正確。
本問(wèn)題的關(guān)鍵是面力的方向問(wèn)題，在選擇面力的方向矢量時(shí)，是基于所選坐標(biāo)系。對(duì)于圓柱坐標(biāo)系，切向力矢量為（0，-1，0）時(shí)，即力的方向只沿著theta的反方向。
展開(kāi) 【技巧】abaqus輸出通用接觸的某個(gè)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(jì)算時(shí)長(zhǎng)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
ABAQUS接觸對(duì)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(duì)由主面(master surface)和從面(slave surface)構(gòu)成。在模擬過(guò)程中，接觸方向總是主面的法線方向，從面上的節(jié)點(diǎn)不會(huì)穿越到主面，但主面上的節(jié)點(diǎn)可以穿越從面。
定義主面和從面時(shí)要注意以下問(wèn)題：
1、應(yīng)選擇剛度大的面作為主面。這里所說(shuō)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(gè)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(gè)面的節(jié)點(diǎn)位置不要求是一一對(duì)應(yīng)的，但如果能夠一一對(duì)應(yīng)，可以得到更精確的結(jié)果。
4、主面不能是由節(jié)點(diǎn)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(gè)面。
6、如果是有限滑移，則在整個(gè)分析過(guò)程中，都盡量不要讓從面節(jié)點(diǎn)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(wèn)題。
7、一對(duì)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(méi)有發(fā)生重疊，則一個(gè)面的法線應(yīng)該指向另一個(gè)所在的那一側(cè)，對(duì)于三維實(shí)體，法線應(yīng)該指向?qū)嶓w的外側(cè)。如果法線方向錯(cuò)誤，ABAQUS往往會(huì)將其理解為具有很大過(guò)盈量的過(guò)盈接觸，因而無(wú)法達(dá)到收斂
PART:2：?jiǎn)栴}
abaqus 定義接觸分析后從面侵入到主面中,如何解決?
展開(kāi) 喵星人教你快速設(shè)置令人心力交瘁的ABAQUS接觸面
<p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">接觸問(wèn)題是ABAQUS數(shù)值模擬中常遇到的典型分析問(wèn)題，在結(jié)構(gòu)工程中裝配式結(jié)構(gòu)（包含裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)、裝配式組合結(jié)構(gòu)等）均會(huì)涉及到大量的接觸面，且接觸面的屬性設(shè)置可能存在不同。當(dāng)大家在操作這些錯(cuò)綜復(fù)雜的接觸面時(shí)難免無(wú)從下手，今天就看喵星人如何輕松拿捏錯(cuò)綜復(fù)雜的接觸面吧~</span></p><p class="ql-align-center"><strong>第一步：建立不同類型接觸面的屬性</strong></p><p><br></p><p><strong>1.1分析模擬中可能存在的不同接觸類型</strong></p><p>接觸類型通常受接觸材料，接觸構(gòu)造等影響，例如鋼與鋼之間的接觸通常只需考慮切向和法向行為，而鋼與混凝土之間的接觸除了切向和法向行為外，通常還需要考慮粘結(jié)行為和損傷。對(duì)于相同材料的接觸面，不同的鋼板構(gòu)造也可能存在不同的屬性，若有特殊需求，可視螺栓接觸、鋼板與鋼板接觸為不同屬性。甚至對(duì)于相同部件也可設(shè)置不同接觸屬性，例如特殊情況下可考慮螺栓桿與螺栓頭的接觸屬性不同。</p><p><br></p><p><strong>1.2 在相互作用屬性管理器中定義屬性</strong></p><p>在<strong>相互作用屬性管理器</strong>，本案例演示中的接觸屬性可定義如下：其中steel-bolt1為螺栓頭與鋼板之間的接觸屬性，steel-bolt1為螺栓桿與鋼板之間的接觸屬性，steel-con為鋼板與混凝土之間的接觸屬性，steel-steel為鋼板與鋼板之間的接觸屬性。</p><p>一個(gè)比較實(shí)用的小技巧是：對(duì)于類似的接觸屬性，可在設(shè)置完一個(gè)后在下部點(diǎn)擊<strong>復(fù)制</strong>，可再此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，加快建模效率。
展開(kāi) 
ABAQUS 巖土仿真，擋墻與填土接觸面設(shè)置 ￥1.25
本文是在《有限元模擬重力式擋土墻，支擋結(jié)構(gòu)仿真系列（一）》的基礎(chǔ)上（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441610)，介紹擋土墻“墻背-填土”接觸面的設(shè)置方法。
模型的尺寸、材料參數(shù)、及說(shuō)明，請(qǐng)移步（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441610)。
收費(fèi)部分提供1個(gè)視頻和兩個(gè)壓縮包：
1、提供的視頻是演示“墻背-填土”接觸面設(shè)置過(guò)程的。
2、“接觸面，及后面步驟都沒(méi)有設(shè)置.rar ”壓縮包是專門為本文準(zhǔn)備的。解壓后的模型“接觸面”之前的步驟都已經(jīng)設(shè)置完畢，剩下接觸面及后面步驟沒(méi)有設(shè)置，留給感興趣的朋友對(duì)照視頻來(lái)練習(xí)設(shè)置接觸面。
3、“完整.rar ”壓縮包包含完整的擋土墻仿真過(guò)程。
如有疑問(wèn)請(qǐng)直接留言、或者私信，會(huì)在第一時(shí)間進(jìn)行回復(fù)。謝謝！
展開(kāi) Abaqus接觸面節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制匹配技術(shù)
接觸分析中，節(jié)點(diǎn)對(duì)齊可以提高收斂性、收斂速度以及計(jì)算精度，在一些前處理專用軟件中實(shí)現(xiàn)不同Part接觸面的節(jié)點(diǎn)匹配非常容易，但是在Abaqus中比較困難。
Abaqus提供了同一個(gè)Part相同形狀面之間的網(wǎng)格復(fù)制（Edit Mesh→Copy Mesh Pattern），可以實(shí)現(xiàn)面-面周期性網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)強(qiáng)制匹配，這個(gè)功能在RVE分析中比較常用，但是不同Part之間如何做呢？
不同Part接觸面的網(wǎng)格強(qiáng)制匹配
在Abaqus中，可以通過(guò)一種非常規(guī)的操作技巧來(lái)實(shí)現(xiàn)接觸面網(wǎng)格（節(jié)點(diǎn)）強(qiáng)制匹配，該方法類似于在XEFM分析中插入裂縫。
比如這個(gè)案例中，需要計(jì)算橫向拉力作用下連接件和墊圈之間的接觸壓力，我們可以采用三種前處理方式做個(gè)比較。
連接件和墊圈接觸壓力計(jì)算
不匹配網(wǎng)格
按默認(rèn)設(shè)置劃分各個(gè)部件的網(wǎng)格
不匹配網(wǎng)格+3D面Smoothing
按默認(rèn)設(shè)置劃分各個(gè)部件的網(wǎng)格
接觸對(duì)中設(shè)置Surface Smoothing
強(qiáng)制匹配網(wǎng)格
Assembly模塊，使用布爾操作合并part，并保留交界面
Interaction模塊，使用Special→Assign Seams拾取交界面
Interaction模塊，使用2中創(chuàng)建好的Seam定義接觸對(duì)，主從面分別為其兩個(gè)側(cè)面
Mesh模塊，為被合并部件劃分網(wǎng)格，節(jié)點(diǎn)被強(qiáng)制對(duì)齊
處理完的網(wǎng)格如下圖所示：
三種前處理方式
三個(gè)模型求解的運(yùn)行時(shí)間分別為25s、20s、19s，計(jì)算結(jié)果表明，后兩種方式在應(yīng)力、應(yīng)變、位移、接觸開(kāi)度、接觸壓力以及變形（變形放大系數(shù)統(tǒng)一為100）等方面的結(jié)果都非常相近，比第一種方式合理。
展開(kāi) Abaqus/Standard求解器設(shè)定接觸面之間的距離或過(guò)盈量
在Abaqus/Standard求解器中進(jìn)行包含接觸分析的非線性問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣不收斂的問(wèn)題，除了前面給大家介紹的基本概念以及分析技巧之外，今天再給大家分享一個(gè)技巧，通過(guò)設(shè)置接觸面之間的距離容差和過(guò)盈量，幫助Abaqus正確建立接觸關(guān)系，保證分析更容易收斂。
定義兩個(gè)接觸面的距離或過(guò)盈量主要有以下三種方法：
（一）根據(jù)模型的幾何尺寸位置和ADJUST參數(shù)
如果不做特別的設(shè)置，Abaqus直接根據(jù)模型的尺寸位置來(lái)判斷從面和主面的距離，從而確定二者的接觸狀態(tài)，這就要求在建模時(shí)精確地定義接觸面的坐標(biāo)。
模型的尺寸往往會(huì)存在數(shù)值誤差，所以一般應(yīng)在定義接觸時(shí)設(shè)置一個(gè)位置誤差限度，用來(lái)來(lái)調(diào)整從面節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)，其關(guān)鍵詞為：
*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接觸屬性的名稱 >, ADJUST = <位置誤差限度 >
<從面名稱 >，<主面名稱 >
其中 <
位置誤差限度
>的含義為：如果從面節(jié)點(diǎn)與主面的距離小于此限度，Abaqus將調(diào)整這些節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)，使其與主面的距離為0。
Abaqus/CAE操作：Interaction模塊，主菜單Interaction → Create，在Edit Interaction對(duì)話框中選中Specify tolerance for adjustment zone，在其后輸入位置誤差限度的值。該值根據(jù)模型尺寸由用戶自行定義，我通常取值為0.01.如圖1所示：
圖1 指定主面和從面之間的調(diào)整距離
在定義綁定約束和接觸時(shí)，都需要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整從面節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)，以保證從面和主面之間建立正確的接觸關(guān)系。
（二）*CONTACT INTERFERENCE
*CONTACT INTERFERENCE 來(lái)定義過(guò)盈接觸。
展開(kāi) Abaqus/Standard求解器設(shè)定接觸面之間的距離或過(guò)盈量
在Abaqus/Standard求解器中進(jìn)行包含接觸分析的非線性問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣不收斂的問(wèn)題，除了前面給大家介紹的基本概念以及分析技巧之外，今天再給大家分享一個(gè)技巧，通過(guò)設(shè)置接觸面之間的距離容差和過(guò)盈量，幫助Abaqus正確建立接觸關(guān)系，保證分析更容易收斂。
定義兩個(gè)接觸面的距離或過(guò)盈量主要有以下三種方法：
（一）根據(jù)模型的幾何尺寸位置和ADJUST參數(shù)
如果不做特別的設(shè)置，Abaqus直接根據(jù)模型的尺寸位置來(lái)判斷從面和主面的距離，從而確定二者的接觸狀態(tài)，這就要求在建模時(shí)精確地定義接觸面的坐標(biāo)。
模型的尺寸往往會(huì)存在數(shù)值誤差，所以一般應(yīng)在定義接觸時(shí)設(shè)置一個(gè)位置誤差限度，用來(lái)來(lái)調(diào)整從面節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)，其關(guān)鍵詞為：
*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接觸屬性的名稱 >, ADJUST = <位置誤差限度 >
<從面名稱 >，<主面名稱 >
其中 <
位置誤差限度
>的含義為：如果從面節(jié)點(diǎn)與主面的距離小于此限度，Abaqus將調(diào)整這些節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)，使其與主面的距離為0。
Abaqus/CAE操作：Interaction模塊，主菜單Interaction → Create，在Edit Interaction對(duì)話框中選中Specify tolerance for adjustment zone，在其后輸入位置誤差限度的值。該值根據(jù)模型尺寸由用戶自行定義，我通常取值為0.01.如圖1所示：
圖1 指定主面和從面之間的調(diào)整距離
在定義綁定約束和接觸時(shí)，都需要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整從面節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)，以保證從面和主面之間建立正確的接觸關(guān)系。
（二）*CONTACT INTERFERENCE
*CONTACT INTERFERENCE 來(lái)定義過(guò)盈接觸。
展開(kāi) abaqus 接觸面msg文件每一步都提示max penetrate err ,max contact err...
因?yàn)橛?jì)算原本就是一個(gè)數(shù)值求解迭代的過(guò)程，每次迭代都會(huì)產(chǎn)生誤差，軟件根據(jù)這個(gè)誤差和收斂準(zhǔn)則值比較，誤差越來(lái)越小達(dá)到收斂準(zhǔn)則時(shí)計(jì)算完成結(jié)束。但如果這個(gè)誤差一直非常大，不減小，就可能出現(xiàn)收斂性問(wèn)題。只要這個(gè)值越來(lái)越小就沒(méi)問(wèn)題可以算，可以不管。
Abaqus/Standard求解器設(shè)定接觸面之間的距離或過(guò)盈量（轉(zhuǎn)載為自己整理）
在Abaqus/Standard求解器中進(jìn)行包含接觸分析的非線性問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣不收斂的問(wèn)題，除了前面給大家介紹的基本概念以及分析技巧之外，今天再給大家分享一個(gè)技巧，通過(guò)設(shè)置接觸面之間的距離容差和過(guò)盈量，幫助Abaqus正確建立接觸關(guān)系，保證分析更容易收斂。
定義兩個(gè)接觸面的距離或過(guò)盈量主要有以下三種方法：
（一）根據(jù)模型的幾何尺寸位置和ADJUST參數(shù)
如果不做特別的設(shè)置，Abaqus直接根據(jù)模型的尺寸位置來(lái)判斷從面和主面的距離，從而確定二者的接觸狀態(tài)，這就要求在建模時(shí)精確地定義接觸面的坐標(biāo)。
模型的尺寸往往會(huì)存在數(shù)值誤差，所以一般應(yīng)在定義接觸時(shí)設(shè)置一個(gè)位置誤差限度，用來(lái)來(lái)調(diào)整從面節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)，其關(guān)鍵詞為：
*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接觸屬性的名稱 >, ADJUST = <位置誤差限度 >
<從面名稱 >，<主面名稱 >
其中 < 位置誤差限度 >的含義為：如果從面節(jié)點(diǎn)與主面的距離小于此限度，Abaqus將調(diào)整這些節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)，使其與主面的距離為0。
Abaqus/CAE操作：Interaction模塊，主菜單Interaction → Create，在Edit Interaction對(duì)話框中選中Specify tolerance for adjustment zone，在其后輸入位置誤差限度的值。該值根據(jù)模型尺寸由用戶自行定義，我通常取值為0.01.如圖1所示：
圖1 指定主面和從面之間的調(diào)整距離
在定義綁定約束和接觸時(shí)，都需要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整從面節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)，以保證從面和主面之間建立正確的接觸關(guān)系。
（二）*CONTACT INTERFERENCE
*CONTACT INTERFERENCE 來(lái)定義過(guò)盈接觸。
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