侵蝕接觸
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-18
侵蝕接觸的實例教程
LSdyna的接觸高達幾十種，遠遠超過其他常用的有限元軟件ABAQUS、ANSYS等，選擇合適的接觸類型可以極大的提高計算效率（對，在接觸類型的面前，最小網格尺寸決定計算時間，那簡直就是笑話，別問我怎么知道的，親測！！！），常用的接觸類型大致分為以下幾種，自動單面接觸（CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE），自動面面接觸（CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE_ID），自動點面接觸（*CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE_ID/Contact_automatic_beams_to_surface），單面侵蝕接觸（*CONTACT_ERODING_SINGLE_SURFACE_ID），面面侵蝕接觸（* CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE），分離接觸（* TIEBREAK SURFACE TO SURFACE），綁定接觸（* TIED_NODES_TO_SURFACE）等，以上七八種接觸類型，筆者都測試并使用過，有些心得，特此總結。
K文件中的解釋：
card1~Card4相關參數翻譯并解釋：
后續精華還有哈，會持續更新，而且都是文字，方便搜索
展開 接觸的作用:
允許不同的單元之間 產生相互作用
Parts 之間的碰撞、推壓、滑移、摩擦
Parts綁定在一起
允許相互作用的單元分開
相互作用結束時，接觸的單元能順利分開
綁定在一起的單元在失效設置后能順利分開
上圖是LS-DYNA的所有接觸類型，很多很多，但是
其中最常用的接觸類型有以下幾種：
自動單面接觸（*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE） 【單面接觸】
自動點面接觸（*CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE） 【單向接觸】
自動面面接觸（*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE） 【雙向接觸】
單面侵蝕接觸（*CONTACT_ERODING_SINGLE_SURFACE）
面面侵蝕接觸（*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE）
分離接觸（*TIEBREAK_SURFACE_TO_SURFACE）
綁定接觸（*TIED_NODES_TO_SURFACE）
雖然最常用的是7種，但是遇到具體的案例時需要使用以上哪一種接觸類型呢？
首先，需要了解一下接觸的一些基本的概念：
Slave & Master：
在接觸定義中有主面與從面的概念，一旦定義了一個接觸對，程序就會 自動檢査 從面的節點 是否 與主面的段（Segment）發生接觸；
從面考慮的是節點，所以對從面來說有限元模型是否是個連續體不是很重要，但對一些接觸類型來說一般要求它的網格劃分比主面更密;
主面上考慮的是段，可以是連續的網格也可以是不連續的網格。
展開 <p>Abaqus官方幫助文檔中關于sph粒子的接觸設置并不十分明確，只提到了會在將網格轉化為sph粒子時生成一個內部的surface集合進而定義接觸。而直接定義通用接觸的默認設置，即All* with self，則sph粒子僅能與實體單元外表面的一層接觸，表面侵蝕后，內部單元不再與sph粒子接觸。如圖所示：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png" style="text-align: center" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png" style="" width="400" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202412/attachment/518367680d2140728ddb83b5b22c20bd.png?
展開 錯誤原因：流固耦合part set沒設置好
解決方法：在part set里面重新設置下
Error 40133錯誤原因之一：slave material 1
注意：這里的slave material 1不是指的材料1而是指的流固耦合接觸1中的有些接觸有問題，見下圖：
解決辦法：修改流固耦合中的設置
Error 10450錯誤/ Error 10246錯誤/ Error 10133錯誤：eroding contact/contact options
錯誤原因：侵蝕接觸設置有問題
解決辦法：將單面侵蝕接觸換成，自動單面接觸就行，三個錯誤同時解決
②材料設置問題
Error 20385錯誤原因：invalid for 4-node shell elements
63號材料，96號材料（脆性損傷）和159號材料不適用shell163殼單元（親測）
ANSYS13.0——LS-DYNA非線性有限元分析實例指導教程（P16有說明）
③ 共節點分離錯誤（采用detach分離單元有錯誤）
Error 40509錯誤原因（negative volume in solid element）之一：應該是分離節點
錯誤原因：采用detach分離單元有誤，會造成負體積；
展開 （4）摩擦接觸模型：侵蝕接觸用于當一個或兩個表面的單元在接觸時發生材料失效，接觸依舊在剩余的單元進行的情況。在切削過程中，鋁合金被切削部分單元失效，產生切屑被移除，刀具與鋁合金樣塊之間設置節點對面的侵蝕接觸，刀具與切屑之間設置單面的侵蝕接觸。
（5）熱力耦合模型：本文采用熱力耦合分析模型，考慮切削過程刀具、鋁合金樣塊及切屑之間的熱量產生及熱量傳導，保證能量的穩定性。
2.鋁合金切削毛刺形成過程分析
在刀具切削過程中，刀具前刀面對切削層金屬產生擠壓和摩擦作用，當產生的切應力達到鋁合金材料的屈服強度時，金屬材料發生剪切滑移，并沿前刀面逐漸流出，形成切屑。由圖2可以看出，仿真產生的切屑呈連綿不斷的帶狀，稱之為帶狀切屑，這與鋁合金的材料性質和實際加工狀況相一致。切削層從開始變形到形成切屑有一個過渡平面，稱之為剪切面，剪切面與切削速度方向的夾角為剪切角。
（a）切削層滑移 （b）切削層旋轉
（c）產生滑移裂紋 （d）切屑斷裂
圖2 毛刺形成過程（終邊角度65°）
終邊角度為65°時，毛刺形成過程如圖2所示，在刀具切入鋁合金樣塊的過程中，毛刺極其微小，與現場加工狀態相符，對于鋁車輪表面質量沒有顯著影響，故可以忽略不計。當刀具臨近樣塊終端時，由于終端沒有約束作用，樣塊塑性變形逐漸增大，切削層沿滑移線開始滑移，如圖2a所示。
隨著刀具繼續切削，切削層沿滑移線繼續滑移，剪切角逐漸變小，且切削層繞樣塊終端某支點開始旋轉，如圖2b所示。隨著刀具繼續切削，切削層繼續旋轉，且切削層與刀具接觸部位開始產生裂紋，發生斷裂，如圖2c所示。
展開 
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侵蝕接觸的最新內容
IP65防護等級，可有效抵御粉塵、水汽、鹽霧的侵蝕；無物理接觸，從根源上杜絕了觸點氧化、磨損、腐蝕等問題。即使在化工廠、煤礦、雨雪戶外等惡劣環境中，機器人依然可以穩定充電。更重要的是，無電火花特性使其在防爆場景中具備天然的安全性優勢，完全符合易燃易爆區域的作業規范。
3 主要關鍵字
包括S-ALE關鍵字的使用，及二分之一邊界條件的設置（其他對稱邊界條件的設置以此類推），同時還包含侵徹過程中侵蝕單元的接觸設置。
（*CONTACT_ERODING_SINGLE_SURFACE）
面面侵蝕接觸（*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE）
分離接觸（*TIEBREAK_SURFACE_TO_SURFACE）
綁定接觸（*TIED_NODES_TO_SURFACE）
雖然最常用的是7種，但是遇到具體的案例時需要使用以上哪一種接觸類型呢？
而直接定義通用接觸的默認設置，即All* with self，則sph粒子僅能與實體單元外表面的一層接觸，表面侵蝕后，內部單元不再與sph粒子接觸。
船冰相撞案例，可以學習到以下知識點：
1.流固耦合設定
2.靜水壓力初始化（浮力）
3.單面接觸和面面侵蝕接觸設定
4.hm網格劃分流程
5.流體域分區設定
6.……
效果圖如下：
大家有感興趣的可以私信我。
），面面侵蝕接觸（* CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE），分離接觸（* TIEBREAK SURFACE TO SURFACE），綁定接觸（* TIED_NODES_TO_SURFACE）等，以上七八種接觸類型，筆者都測試并使用過，有些心得，特此總結。
解決辦法：將單面侵蝕接觸換成，自動單面接觸就行，三個錯誤同時解決
②材料設置問題
Error 20385錯誤原因：invalid for 4-node shell elements
63號材料，96號材料（脆性損傷）和159號材料不適用shell163殼單元（親測）
ANSYS13.0——LS-DYNA
要模擬侵蝕接觸，用戶必須在接觸域（contact domain）中包括分析過程中可能暴露的所有表面，包括最初位于主體內部的表面。在此分析中，只有預期發生接觸的內部面才包含在接觸域中，以最小化內存的使用（如果包括了模型中所有單元的內部面，將使內存的使用量增加一倍以上）。
分析
連接和接觸
掌握顯式動力學的裝配體中的連接和接觸問題
1.接觸沖擊算法介紹 2.連接的類型
3.單面接觸算法 4.接觸行為
5.點對面接觸算法 6.面對面接觸算法
7.自動與普通接觸 8.侵蝕接觸
）等，由于框剪結構劃分完過后有30萬多的單元，再加上模型中part（構件）數目較多，為了節省計算時間，采用單面侵蝕接觸，取動、靜摩擦系數分別為0.4和0.5。
