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登錄點面侵蝕接觸的案例
基于FEM-SPH耦合算法的磨粒仿真研究
(4)有限網格磨粒與SPH粒子化工件的耦合接觸
不同于FE算法,本文中SPH模型以粒子代替網格,相當于有限網格的磨粒與粒子化工件的不連續加工過程。因此,FE的面面接觸算法已經不再適用。本文對于有限元單元與光滑粒子接觸界面的相互作用(磨粒與工件),則是通過罰函數算法來定義,耦合接觸算法采用自動點面接觸算法,主面設為磨粒,從面設置為SPH工件(MSTYP=3,SSTYP=4),其對應的關鍵字為*CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE。本文針對接觸算法經過多次仿真實驗驗證,得出結論:自動點面接觸算法、侵蝕點面接觸算法(*CONTACT_ERODING_NODES_TO_SURFACE)均可應用于FEM-SPH耦合模型的接觸設置中,但自動點面接觸算法的計算效率更高且計算不易報錯。故本文最終選用自動點面接觸耦合算法。
4.仿真參數
仿真參數的設置原則一般遵循三點[6]:一是計算時間合適,二是結合實際工藝參數,三是適當放大來凸顯作用規律。
4.1加工參數的設置
本文中磨粒的變切深刻劃是通過磨粒的運動完成,工件底面設為全約束。根據實際研磨實驗中磨粒相對工件的速度、研磨盤直徑及加工深度[7],并適當合理放大,設定磨粒的初始速度為50m/s,最大切深設為30μm,磨粒從切入工件到離開工件切深的變化范圍為0-30μm。具體仿真參數的設置如下表1所示。
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