abaqus圓球接觸的案例
abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對(duì)接觸-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，單元穿透問題！！
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時(shí)，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?jiǎng)h除法模擬裂紋，僅采用接觸對(duì)接觸時(shí)，模型中出現(xiàn)少許穿透，結(jié)果相對(duì)合理，但不是最理想狀態(tài)！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，同時(shí)采用通用接觸+接觸對(duì)接觸時(shí)，模型中無(wú)明顯穿透，結(jié)果合理！
Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析
目前的常規(guī)做法通常有兩種：1.簡(jiǎn)化，用RBE2和beam梁來(lái)代替螺栓，這樣不能反映連接螺栓真實(shí)應(yīng)力，圖1為某結(jié)構(gòu)連接螺栓簡(jiǎn)化的beam梁應(yīng)力云圖，沒有接觸應(yīng)力：
.直接做出來(lái)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(jì)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(jì)算得出的結(jié)果（圖3）：
圖3 計(jì)算結(jié)果
那么，有什么好辦法可以不用簡(jiǎn)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(yùn)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(shí)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(shí)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(shí)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(lái)定義帶螺紋螺栓：
圖4 連接螺栓接觸來(lái)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 abaqus中的關(guān)于硬接觸(Hard contact)、及其他接觸
ABAQUS中一個(gè)完整的接觸模擬必須包含兩部分：一是接觸對(duì)的定義，其中定義了分析哪些面會(huì)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(gè)部分：一是接觸面的法向作用，二是接觸面的切向作用。兩個(gè)表面之間的距離稱為間隙（clearance），ABAQUS判斷兩個(gè)表面是否接觸的依據(jù)是判斷兩個(gè)表面之間的間隙是否為0，當(dāng)兩個(gè)表面之間的間隙變?yōu)?時(shí)，即認(rèn)為兩個(gè)表面發(fā)生了接觸，并在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上施加接觸約束。
當(dāng)兩個(gè)表面之間發(fā)生接觸時(shí)，接觸面之間就會(huì)殘生接觸壓力，在ABAQUS中，對(duì)兩個(gè)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(dāng)接觸面之間的接觸壓力變?yōu)?或負(fù)值時(shí)，兩個(gè)接觸面分離開來(lái)，同時(shí)解除相應(yīng)節(jié)點(diǎn)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(jì)算中限制了可能發(fā)生的穿透現(xiàn)象，但當(dāng)接觸條件開”到“閉”時(shí)，接觸壓力會(huì)發(fā)生劇烈的變化，有時(shí)使得接觸計(jì)算很難收斂。除了硬接觸外，ABAQUS還包含幾種軟接觸，其實(shí)質(zhì)是在閉合時(shí)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(diǎn)焊）和粘性接觸阻尼（viscous contact damping）
當(dāng)接觸面處于閉合狀態(tài)(即有法向接觸壓力p)時(shí)，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(shí)，ABAQUS認(rèn)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(duì)滑動(dòng)變形，稱為滑移狀態(tài)。為了合理地設(shè)置摩擦模型。
展開 【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析（1/2）
〇、概述
接觸模擬的一般目的：確定表面上發(fā)生接觸的面積、計(jì)算產(chǎn)生的接觸壓力。
接觸條件：一類特殊的不連續(xù)約束（只有當(dāng)兩個(gè)表面接觸時(shí)才會(huì)有約束產(chǎn)生），允許力從模型的一部分傳遞到另一部分。
一、ABAQUS接觸功能
在ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit中的接觸模擬功能具有明顯的差異。
ABAQUS/Standard：基于表面（surface）或者基于接觸單元（contact element），因此，必須在模型的各個(gè)部件上創(chuàng)建可能發(fā)生接觸的表面；然后，必須判斷哪一對(duì)表面可能發(fā)生彼此接觸，稱之為 接觸對(duì)；最后，必須定義控制各接觸面之間相互作用的 本構(gòu)模型，包括諸如摩擦行為等。
ABAQUS/Explicit：可以利用 通用（“自動(dòng)”）接觸算法或者 接觸對(duì)算法。通常定義一個(gè)接觸模擬只需簡(jiǎn)單地指定所采用的接觸算法和將會(huì)發(fā)生接觸作用的表面。在某些情況下，當(dāng)默認(rèn)的接觸設(shè)置不滿足需要時(shí)，可以指定接觸模擬的其他方面內(nèi)容，如考慮摩擦的相互作用力學(xué)模型。
二、定義接觸面
表面是由其材料的單元面來(lái)創(chuàng)建的。
2.1 實(shí)體單元上的接觸面
對(duì)于二維和三維的實(shí)體單元，可選擇部件實(shí)體的區(qū)域來(lái)指定部件中接觸表面的部分。
2.2 結(jié)構(gòu)、面和剛體單元上的表面
單側(cè)（single-sided）表面：應(yīng)用時(shí)必須指明是單元的哪個(gè)面來(lái)形成接觸面
雙側(cè)（double-sided）表面：僅在ABAQUS/Explicit中可以用，更為常用。自動(dòng)包含兩個(gè)面和所有
自由邊界，接觸既可以發(fā)生在構(gòu)成雙側(cè)接觸單元的面上，也可以發(fā)生在單元的邊界上。
基于邊界（edge-based）的表面：考慮在模型周圍邊界上發(fā)生接觸。例如：可以用來(lái)模擬在殼邊界上的接觸。
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【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
【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(xué)接觸算法具有本質(zhì)區(qū)別，體現(xiàn)在如何定義接觸條件，主要區(qū)別如下：
· ABAQUS/Standard在施加接觸約束時(shí)應(yīng)用
嚴(yán)格的主從權(quán)重，約束從屬表面的節(jié)點(diǎn)不能侵入主控表面，而主控表面上的節(jié)點(diǎn)原則上可以侵入從屬表面。ABAQUS/Explicit包括這個(gè)公式，但是典型地它默認(rèn)應(yīng)用
平衡主從權(quán)重。
· ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都提供了
有限滑動(dòng)接觸公式，但是，在ABAQUS/Standard中的二維有限滑動(dòng)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(gòu)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(jù)從屬節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置向主控節(jié)點(diǎn)傳遞載荷，ABAQUS/Explicit總是通過固定點(diǎn)（anchor point）傳遞載荷。
· ABAQUS/Explicit在接觸邏輯中可以考慮殼和膜的當(dāng)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(yōu)勢(shì)在ABAQUS/Standard中是不具備的。
由于以上差異，所以在一個(gè)ABAQUS/Standard分析中定義的接觸不能導(dǎo)入一個(gè)ABAQUS/Explicit分析中，反之亦然。
九、小結(jié)
· 接觸分析需要一個(gè)謹(jǐn)慎的、邏輯的方法。
展開 Abaqus中通用接觸(General contact)和接觸對(duì)（Contact Pairs）的區(qū)別。
對(duì)于大多數(shù)的接觸問題，在ABAQUS中有通用接觸（General Contact）和接觸對(duì)（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(rèn)設(shè)置、可選設(shè)置三個(gè)方面。
總的來(lái)說(shuō)，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(dú)立地指定，它提供了一個(gè)更有彈性的方法去增加模型中接觸的細(xì)節(jié)。通用接觸算法允許非常自動(dòng)化的接觸定義，盡管也可以采用傳統(tǒng)的、類似于接觸對(duì)算法的方法去交互式定義。對(duì)于傳統(tǒng)的接觸對(duì)算法，相對(duì)于全部包括式的自接觸（Self-contact），接觸對(duì)算法的計(jì)算效率可能更高，而且使用CAE也能比較方便地建立接觸對(duì)。因而這兩種接觸算法的選擇其實(shí)就是一個(gè)在接觸定義的便利性和計(jì)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(duì)（Contact Pair）的默認(rèn)設(shè)置差異
1、接觸離散方式：通用接觸算法使用有限滑動(dòng)和面對(duì)面的離散方式，而接觸對(duì)算法使用有限滑動(dòng)和點(diǎn)對(duì)面的離散方式；
2、對(duì)殼的厚度和偏移的處理：通用接觸算法自動(dòng)考慮，接觸對(duì)算法在使用點(diǎn)對(duì)面的離散方式時(shí)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(duì)算法在使用點(diǎn)對(duì)面的離散方式時(shí)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(wú)應(yīng)變調(diào)整的方法消除過盈量，接觸對(duì)算法將過盈量作為穿透在第一個(gè)分析增量步處理；
5、主從面指定：通用接觸算法自動(dòng)指定，接觸對(duì)算法必須由用戶指定。
當(dāng)接觸對(duì)算法采用有限滑動(dòng)和面對(duì)面的離散方式時(shí)，就沒有前三個(gè)差異了。
展開 ABAQUS---輪軌瞬態(tài)滾動(dòng)接觸有限元模型(直線半輪對(duì)) ￥888
<p class="ql-align-justify"> <span style="color: rgb(25, 27, 31);"> </span>目前，輪軌瞬態(tài)滾動(dòng)接觸有限元模型日漸成熟，尤其針對(duì)直線半輪對(duì)情況。利用該模型已經(jīng)詳細(xì)開展了大量的輪軌滾動(dòng)仿真，比如：1）輪軌不平順（鋼軌波磨、焊接接頭、硌傷、隱傷；車輪多邊形、擦傷、凹磨）；2）道岔瞬態(tài)沖擊振動(dòng)；3）單點(diǎn)-兩點(diǎn)接觸；4）輪軌低黏著；5）熱機(jī)耦合，并分析了各種情形下的輪軌滾動(dòng)接觸力學(xué)行為、磨耗和疲勞損傷問題。然而，該成熟的模型大多都是基于ANSYS軟件建立，而ABAQUS軟件本身在模擬強(qiáng)非線性接觸、材料塑性本構(gòu)、CAE界面操作等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，但是當(dāng)下基于ABAQUS軟件建立的輪軌瞬態(tài)滾動(dòng)接觸模型仍存在很多問題，比如：<strong>輪軌力不穩(wěn)定、車輪網(wǎng)格沙漏引起畸變、牽引/制動(dòng)模擬困難、一系耦合約束和扣件模擬不當(dāng)?shù)?lt;/strong>，使得該模型推廣受阻。本文旨在從作者經(jīng)驗(yàn)角度，分享輪軌滾動(dòng)接觸有限元建模時(shí)可能面臨的問題，如有不當(dāng)，還歡迎批評(píng)指正。</p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);"> </span>輪軌瞬態(tài)滾動(dòng)接觸有限元模型中，由于車輪具有較高的滾動(dòng)速度，使得車輪瞬態(tài)滾動(dòng)時(shí)對(duì)系統(tǒng)激擾較大，輪軌接觸力穩(wěn)定困難。因此，采用<strong>隱式-顯式方法模擬瞬態(tài)滾動(dòng)接觸行為</strong>，其中隱式模型可得到車輪在重力場(chǎng)下的輪軌靜態(tài)位移和應(yīng)力場(chǎng)結(jié)果，然后將其導(dǎo)入至顯式模型中，再在顯式模型中模擬車輪滾動(dòng)。以下分別介紹這兩個(gè)模型及其之間的關(guān)聯(lián)。
展開 Abaqus接觸非線性在有限元計(jì)算分析中的應(yīng)用 附莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實(shí)例下載
來(lái)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(jì)算分析中應(yīng)用非常廣泛，特別是動(dòng)態(tài)顯式的求解，只要模型中包含兩個(gè)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(shí)，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(yùn)動(dòng)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(duì)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(shí)例
展開 ABAQUS接觸分析
9.Abaqus接觸分析詳細(xì)教程.pdf
Abaqus接觸分析時(shí)什么樣的網(wǎng)格是最佳的？
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(duì)模型進(jìn)行切分，同時(shí)對(duì)軸和孔劃分網(wǎng)格，通過全局布種和局部布種控制軸和孔網(wǎng)格數(shù)量：
軸網(wǎng)格布種
孔網(wǎng)格布種
6、調(diào)整軸外圈網(wǎng)格數(shù)量與孔內(nèi)圈網(wǎng)格數(shù)量在左半部分與右半部分不一致，使左半部分的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)重疊，右半部分的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)存在錯(cuò)位，完成網(wǎng)格劃分后的模型為：
網(wǎng)格劃分
7、提交分析，接觸壓力的結(jié)果如下圖所示：
接觸壓力對(duì)比1
可以看出，當(dāng)接觸位置的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)重合時(shí)，可獲得連續(xù)的接觸壓力分布；當(dāng)接觸位置的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)不重合時(shí)，接觸面的接觸壓力分布不均勻，仿真結(jié)果較差。
8、進(jìn)一步，在相互作用模組調(diào)整表面平滑surface smoothing選項(xiàng)：
調(diào)整表面平滑選項(xiàng)
提交分析，仿真結(jié)果如下圖所示：
接觸壓力對(duì)比2
結(jié)論：（1）、在面-面接觸分析中，控制主從面網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)位置重合可獲得高質(zhì)量的仿真結(jié)果；
（2）、在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)不重合時(shí)減小網(wǎng)格尺寸，其效果有時(shí)反而不如大網(wǎng)格尺寸下調(diào)整節(jié)點(diǎn)位置；
（3）、在相互作用模組調(diào)整表面平滑選項(xiàng)也能改善包括接觸應(yīng)力和米氏應(yīng)力等在內(nèi)的應(yīng)力分布。
展開 
有關(guān)ABAQUS接觸問題
1、
塑性材料和接觸面上都不能用C3D20R和C3D20單元，這可能是你收斂問題的主要原因。如果需要得到應(yīng)力，可以使用C3D8I (在所關(guān)心的部位要讓單元角度盡量接近90度)，如果只關(guān)心應(yīng)變和位移，可以使用C3D8R, 幾何形狀復(fù)雜時(shí)，可以使用C3D10M。
2、
接觸對(duì)中的slave surface應(yīng)該是材料較軟，網(wǎng)格較細(xì)的面。
3、
接觸面之間有微小的距離，定義接觸時(shí)要設(shè)定“Adjust=位置誤差限度”，此誤差限度要大于接觸面之間的距離，否則ABAQUS會(huì)認(rèn)為兩個(gè)面沒有接觸：*Contact Pair, interaction="SOIL PILE SIDE CONTACT", small sliding, adjust=0.2.
4、
定義tie時(shí)也應(yīng)該設(shè)定類似的position tolerance:
*Tie, name=ShaftBottom, adjust=yes, position tolerance=0.1
5、
msg文件中出現(xiàn)zero pivot說(shuō)明ABAQUS無(wú)法自動(dòng)解決過約束問題，例如在樁底部的最外一圈節(jié)點(diǎn)上即定義了tie，又定義了contact, 出現(xiàn)過約束。解決方法是在選擇tie或contact的slave surface時(shí)，將類型設(shè)為node region, 然后選擇區(qū)域時(shí)不要包含這一圈節(jié)點(diǎn)（我附上的文件中沒有做這樣的修改）。
6、
接觸定義在哪個(gè)分析步取決于你模型的實(shí)際物理背景，如果從一開始兩個(gè)面就是相接觸的，就定義在initial或你的第一個(gè)分析步中；如果是后來(lái)才開始接觸的，就定義在后面的分析步中。邊界條件也是這樣。
7、
我在前面上傳的文件里用*CONTROL設(shè)了允許的迭代次數(shù)18，意思是18次迭代不收斂時(shí)，才減小時(shí)間增量步（ABAQUS默認(rèn)的值是12）。
展開 ABAQUS的接觸問題專題 ￥5
ABAQUS的接觸問題專題
abaqus顯式接觸厚度問題
我做了一個(gè)落錘沖擊梁的模型，落錘用的離散剛體，加工成殼，用動(dòng)力隱式可以計(jì)算，但用動(dòng)力顯式就報(bào)錯(cuò)。
動(dòng)力隱式容易不收斂，所以現(xiàn)在不知道在顯式中怎么改。
For two-dimensional models, if a non-unity thickness is specified for two-dimensional solid elements and these elements are involved in an interaction such as contact, the same thickness should be specified for the out-of-plane thickness of the corresponding surface under *surface interaction.
展開 abaqus模擬灌漿套筒缺陷接觸
但鋼筋與漿料接觸以及漿料與套筒接觸方式總有問題？求大神解答
