ansys面與面接觸面的案例
驅(qū)動(dòng)鈦絲（SMA）的可靠性設(shè)計(jì)（7）接觸面設(shè)計(jì)
接觸面設(shè)計(jì)
第7節(jié) 【接觸面設(shè)計(jì)】
1.【接觸面設(shè)計(jì)】
我們?cè)诘?節(jié)和6節(jié)中提到過：驅(qū)動(dòng)鈦絲經(jīng)過的轉(zhuǎn)軸或支點(diǎn)結(jié)構(gòu)時(shí)，轉(zhuǎn)軸的軸徑，我們建議大于鈦絲線徑的30倍來設(shè)計(jì)，這樣可以降低驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻力，也可以降低鈦絲在軸向應(yīng)變帶來的損傷。
1）當(dāng)轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)的直徑偏小時(shí)，鈦絲自身應(yīng)變除了給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶來阻力的同時(shí)，也對(duì)鈦絲造成了一定的應(yīng)變損傷。轉(zhuǎn)軸直徑越小，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶來阻力越大，同時(shí)鈦絲越容易斷裂。
2）當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用支點(diǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，支點(diǎn)應(yīng)該采用R角的設(shè)計(jì)，不能是直角或銳角。
如果支點(diǎn)居中，鈦絲和驅(qū)動(dòng)支點(diǎn)沒有發(fā)生摩擦運(yùn)動(dòng)，可以不用考慮R角的大??；
如果支點(diǎn)不居中，鈦絲和驅(qū)動(dòng)支點(diǎn)發(fā)生摩擦運(yùn)動(dòng)，則需要參考第一條，將驅(qū)動(dòng)支點(diǎn)的半徑設(shè)計(jì)成適當(dāng)?shù)腞角。
2.【接觸面的分型面】
我們?cè)隍?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的接觸設(shè)計(jì)過程中，需要考慮接觸面的分型面問題，特別是金屬材質(zhì)的分型面。
我們的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)零件，在完成設(shè)計(jì)后進(jìn)入模具的設(shè)計(jì)和模具的加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其中分型面會(huì)導(dǎo)致零部件在模具的壓鑄過程中帶來合模線、披鋒、毛刺、斷面等現(xiàn)象。
所以我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要提前做好拔模斜度，避開合模線和鈦絲交集。
如果無法避免的情況下，我們可以增加批量零部件的拋光打磨工藝處理。
3.【模具的頂針】
我們的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)零件，有可能會(huì)在模具加工生產(chǎn)過程中，脫模的頂針造成的凹面和凸面的現(xiàn)象，造成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)卡頓或鈦絲刮傷或斷裂。這是一個(gè)很容易忽略的問題。
4.【接觸面的表面工藝】
接觸面的表面工藝要求光滑，避免磨砂面，以及第2點(diǎn)提到的需要避免的合模線、披鋒、毛刺、斷面等現(xiàn)象。
特別是偏硬材質(zhì)的零件，表面工藝如果采用的是磨砂面，容易導(dǎo)致鈦絲斷裂。
展開 AnsysWB-接觸面磨損模擬 ￥5
磨損是指固體物體在與另一物體接觸時(shí)，其表面材料逐漸減少的現(xiàn)象。該程序通過重新定位接觸節(jié)點(diǎn)來近似模擬這種材料的損耗情況。 新的節(jié)點(diǎn)位置是通過一個(gè)磨損模型來確定的，該模型會(huì)根據(jù)接觸結(jié)果計(jì)算出接觸節(jié)點(diǎn)需要移動(dòng)的量以及移動(dòng)的方向，以模擬磨損情況。
這個(gè)示例展示了如何使用Archard磨損模型。由于磨損涉及材料的去除，位于接觸元素下方的實(shí)體元素的質(zhì)量會(huì)隨著磨損程度的增加而逐漸變差。為了成功模擬大量的磨損，需要重新劃分網(wǎng)格。這個(gè)示例展示了如何在模型經(jīng)歷大量磨損時(shí)使用非線性網(wǎng)格自適應(yīng)性來提高網(wǎng)格質(zhì)量。
答網(wǎng)友問題6之拉伸面與旋轉(zhuǎn)面的接觸力使用方法
不知道大家還記不記得，很久之前我發(fā)過一個(gè)關(guān)于接觸的帖子，是介紹接觸力建模的，用的是旋轉(zhuǎn)面和拉伸面的接觸，而在實(shí)際應(yīng)用中這個(gè)接觸力并不是那么的看似簡(jiǎn)單，比如最近有位朋友就使用這種接觸力的時(shí)候出現(xiàn)了問題，他一直自認(rèn)為自己的建模沒有問題，卻始終找不到錯(cuò)誤。
這是他建立的模型，柱體掉到軌道上：
但是仿真后的結(jié)果卻是直接穿透了
他模型的問題不在于力的參數(shù)設(shè)置，而是旋轉(zhuǎn)面的問題，解決的方式是在旋轉(zhuǎn)面上加個(gè)倒角就可以了
從接觸力曲線可以看出，接觸力正常了。
其實(shí)我建議可以用球-CAD接觸力，簡(jiǎn)單方便，一般不會(huì)出錯(cuò)。
更多下載資料請(qǐng)關(guān)注百度網(wǎng)盤LMS_VL_Motion，Moiton交流群：324201728
展開 workbench接觸面和目標(biāo)面會(huì)有遮擋或者剛好貼合時(shí)如何方便的選擇或查看？
問題：在手動(dòng)添加接觸或者查看的時(shí)候，有時(shí)候接觸面和目標(biāo)面會(huì)有遮擋或者剛好貼合，不方便選擇或者查看，有時(shí)候需要分別隱藏一部分模型才能選擇目標(biāo)面和接觸面。
這時(shí)候可以把模型以選擇中心位置拉開一點(diǎn)，就可以很直觀方便的去選擇你要選擇的面了。而且也很方便檢查接觸。如圖所示，把右上角explode factor后面的滾動(dòng)條拉開一點(diǎn)，就變成右側(cè)的樣子，就可以直接選擇三個(gè)小圓柱的下底面了，不要再隱藏下面的長(zhǎng)方體再去選擇。這個(gè)在模型復(fù)雜且接觸設(shè)置很多的時(shí)候?qū)κ謩?dòng)添加和查看是很直觀的，但是由于拉開的太遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)致接觸對(duì)不上的情況需要注意。
展開 
【零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)Ansys/Ls-dyna】面對(duì)面接觸
分析流程：用ANSYS Mechanical APDL Product Launcher打開ANSYS，注意在打開時(shí)選擇帶有LS-DYNA的license并勾選LS-DYNA模塊→在GUI過濾的預(yù)前設(shè)置處勾選LS-DYNA顯示分析→設(shè)置單元、實(shí)常數(shù)并建立幾何模型（該粘合的地方需要粘合）→Mesh Attributes進(jìn)行材料分布處理，然后劃分網(wǎng)格→在LS-DYNA Options處創(chuàng)建Part，定義接觸類型、時(shí)間邊界條件、初始速度→設(shè)置時(shí)間控制、時(shí)間步長(zhǎng)、能量選項(xiàng)和沙漏控制等→輸出K文件，修改K文件，遞交求解器求解→用Ls-prepost軟件進(jìn)行后處理，或者用Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等。
圖1 ANSYS建立有限元模型
圖2 Ls-prepost查看結(jié)果
圖3 Ls-prepost繪制曲線
圖4 將結(jié)果導(dǎo)入Matlab并繪制曲線
下面是部分K文件中比較重要的關(guān)鍵字：
*KEYWORD
*TITLE
$
*DATABASE_FORMAT
0
..........
展開 請(qǐng)教一個(gè)ansys剛體與柔體面面接觸分析問題
請(qǐng)問：一根鉆管（柔體）怎樣沿著轉(zhuǎn)向器目標(biāo)面（剛體）的軌跡行進(jìn)一段位移？目標(biāo)面是一彎曲的表面，我做的模型怎么老是沿著直線走，拐不了彎啊！
ANSYS中的ASUB命令——通過已存在面的形狀生成一個(gè)面
1.命令格式
ASUB, NA1, P1, P2, P3, P4
其中，
NA1：指定已存在面的面號(hào)。若NA1=P，則激活圖形拾取功能，忽略命令的其它內(nèi)容。
P1, P2, P3, P4：分別為定義新面第一個(gè)角點(diǎn)、第二個(gè)角點(diǎn)、第三個(gè)角點(diǎn)和第四個(gè)角點(diǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)。這四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是已存在面上的角點(diǎn)。
2.操作路徑
Main Menu> Preprocessor>
Modeling> Create> Areas>
Arbitrary> Overlaid on Area
3.實(shí)例
輸入命令：
/PREP7
K,1,0,0,0
K,2,0,1,0
K,3,1,1,0
K,4,1,2,0
K,5,2,2,0
K,6,2,-1,0
K,7,1,-1,0
A,1,2,3,4,5,6,7
ASUB,1,2,4,6,7 ！由已存在面的2、4、6、7角點(diǎn)重新生成一個(gè)面
則生成的面如圖1所示
圖1 ASUB命令的操作結(jié)果
4.參考資料
ANSYS HELP 15.0
展開 【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
FLAC6接觸面參數(shù)設(shè)置
正弦波加速度打在地基上，面板上響應(yīng)加速度頻率太大，有好幾千赫茲，但是填土里面的加速度頻率是正常的
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，可以通過一種非常規(guī)的操作技巧來實(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 ABAQUS接觸對(duì)中主面和從面的理解
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(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盈量的過盈接觸，因而無法達(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 
接焊縫接觸面的疲勞分析研究
EH36鋼的疲勞性能對(duì)接焊縫接觸面沖刷過程的超長(zhǎng)壽命的校核，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，108—010年期間仍然可能發(fā)生疲勞斷裂，與常規(guī)方法使用不兼容的疲勞強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于1 107年周期設(shè)計(jì)中，需要焊接結(jié)構(gòu)能在超長(zhǎng)壽命服役制度。掃描電子顯微鏡分析表明,疲勞裂紋主要發(fā)起于接焊縫的坡口接觸面的內(nèi)部缺陷。一種新的“魚眼”缺陷在焊接接頭中被發(fā)現(xiàn)。對(duì)接焊縫接觸面中的區(qū)域缺陷與其疲勞壽命的關(guān)系已經(jīng)被證實(shí)。當(dāng)缺陷尺寸足夠大且數(shù)量較多時(shí)，將嚴(yán)重降低焊接接頭的疲勞性能。夾雜對(duì)合金焊接接頭疲勞性能也有嚴(yán)重的影響。
1.介紹
近年來越來越多的的構(gòu)件采用焊接而成，實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)此焊接結(jié)構(gòu)的破壞多是從焊接接頭處開始的，這主要是由于在焊接接頭處存在氣孔、未焊透以及裂紋等集合缺陷，導(dǎo)致局部區(qū)域應(yīng)力集中，從而降低了整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和使用壽命。因此研究焊接接頭處的疲勞表現(xiàn)以及分析影響焊接接頭性能的因素具有重要意義。
如果完全采用工藝試驗(yàn)的方法進(jìn)行這方面的研究，研究成本會(huì)很高而且周期也長(zhǎng)，不利于新產(chǎn)品的開發(fā)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元分析軟件在工程中得到了廣泛地應(yīng)用。本題采用ANSYS軟件來模擬焊接缺陷，進(jìn)行平疲勞方面的分析。將有限元計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，表明有限元計(jì)算結(jié)果是合理的，因此可以采用ANSYS對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞分析。
2.1 焊縫接觸面夾雜缺陷有限元分析基本理論
焊接熱作用貫穿整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的制造過程中，焊接熱過程直接決定了接頭的顯微組織焊接應(yīng)力與變形，而焊接接頭的顯微組織卻影響著接頭的疲勞強(qiáng)度壽命。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元方法的快速發(fā)展，采用有限元法通過計(jì)算機(jī)對(duì)焊接區(qū)拘束應(yīng)力的瞬時(shí)分布進(jìn)行了研究，同時(shí)結(jié)合裂紋和組織觀察來進(jìn)行全面分析，可以深入研究各種因素對(duì)焊接裂紋起裂和擴(kuò)展的影響。
展開 新老混凝土接觸面屬性設(shè)置 ￥10
目前裝配式結(jié)構(gòu)的發(fā)展日益加快，特別是上海、江蘇等地，裝配化的程度非常高。裝配式結(jié)構(gòu)中，往往經(jīng)常用到 濕接縫
（即預(yù)制裝配好的構(gòu)件連接處，通過現(xiàn)澆混凝土來達(dá)到連接的作用）。這就涉及到 新老混凝土（預(yù)制構(gòu)件為老混凝土、現(xiàn)澆部分為新混凝土）之間的力學(xué)行為問題（如下圖所示），其力學(xué)行為主要為 粘結(jié)層的破壞行為。
那么在有限元軟件ABAQUS中，怎么設(shè)置參數(shù)，來模擬粘結(jié)層之間的力學(xué)行為呢？答案就是：使用庫倫摩擦（kulun）+內(nèi)聚力模型（cohesive）
其具體設(shè)置如下圖所示：
137基于matlab的面和線接觸的滑塊潤(rùn)滑 ￥25.9
基于matlab的面和線接觸的滑塊潤(rùn)滑，基于有限差分法求解面接觸滑塊潤(rùn)滑的油膜厚度、油膜壓力，輸出三維可視化結(jié)果。程序已調(diào)通，可直接運(yùn)行。
Abaqus/Standard求解器設(shè)定接觸面之間的距離或過盈量
在Abaqus/Standard求解器中進(jìn)行包含接觸分析的非線性問題時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣不收斂的問題，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，通過設(shè)置接觸面之間的距離容差和過盈量，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，用來來調(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 來定義過盈接觸。
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