彈性接觸分析的案例
abaqus粘彈性黏著接觸
目前在做粘彈性材料黏著接觸，跪求相關方向的大佬交流
線接觸彈性變形計算
最近做了個案例，具體描述參考《彈性流體動壓潤滑數值計算方法》，黃平著。以下為一個算例的matlab實現方法，與大家交流。
內容：給定一個圓柱線接觸曲線h=x^2/2,接觸區壓力分布為拋物線，pi=ph*sqrt(1-xi^2),計算其彈性變形。
主程序：
clear
clc
N=200;
X1=1.4;
X0=-4.0;
DX=(X1-X0)/(N-1.0);
X(1:N)=0;
H0(1:N)=0;
H(1:N)=0;
P(1:N)=0;
for I=1:N
X(I)=-4.0+(I-1)*DX;
H0(I)=0.5*X(I)^2;
H(I)=H0(I);
if X(I)>=-1 && X(I)<=1
P(I)=sqrt(1-X(I)^2);
end
end
global AK
AK=SUBAK(N);
V=elastic_deformation(N,DX,P,0);
for I=1:N
H(I)=H(I)+V(I);
end
figure(1) %% 圖片
plot(X,V,'-','LineWidth',1.5,'Color',[0 1 1])
hold on
plot(X,P,'-.'
展開 點接觸彈性變形數值計算
contact_deformation.m
main.m
S.m
SUBAK.m
untitled.jpg
最近又做了個案例，是關于點接觸彈性變形數值計算，具體描述參考《彈性流體動壓潤滑數值計算方法》P23-29，黃平著。以下為一個算例的matlab實現方法(原書為FORTRAN語言)，與大家交流，請大家多提意見。
05-橢圓接觸彈性變形Fortran和MATLAB程序 ￥19.89
05-橢圓接觸彈性變形Fortran和MATLAB程序，程序請見下文附件及百度網盤鏈接
03-線接觸彈性變形Fortran和MATLAB程序 ￥19.89
<p><span style="color: rgb(24, 25, 28);">03-線接觸彈性變形Fortran和MATLAB程序，程序請見下文附件及百度網盤鏈接</span></p><div contenteditable="false" width="100%" class="ql-align-center"><jsk id="C_Play608ae0c3c70271f0be504531958d0102" videoid="608ae0c3c70271f0be504531958d0102" duration="16秒"><img src="https://img.jishulink.com/static/web/youku-case.png"></jsk></div><p class="ql-align-center"><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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瀝青路面粘彈性力學分析基礎研究 附粘彈性力學楊挺青下載
Burgers模型中，Maxwell元件中的E1為瞬時彈性模量，表征了瀝青混合料在高速荷載作用下抵抗變形的能力，產生的變形在卸載后可完全恢復；粘性參數η1反映了材料抵抗產生永久變形的能力，其值越大，產生的永久變形越小。Kelvin元件的彈性模量E2和η2表征了卸載后隨時間推移能逐漸恢復的變形。Burgers模型具備了瞬時彈性和無限遠時間內的粘性流動性質。
（2）Maxwell模型
廣義的Maxwell模型是由一個彈簧[H]和若干個[M]并聯而成，可以用來描述較為復雜的松弛行為。
3 小結
瀝青路面粘彈性力學分析的主要力學參數之一為動態模量，動態模量可以有多種方法測試得到，SPT簡單性能試驗機測得的結果較為精確，可以根據不同的研究問題選擇不同的模型進行描述，使得瀝青路面粘彈性力學分析結果更加準確。
下載地址：粘彈性力學楊挺青
展開 瀝青路面粘彈性力學分析基礎研究 附粘彈性力學楊挺青下載
摘要：瀝青混合屬于一種典型的粘彈性材料，路面結構的粘彈性力學行為可以較好的反映荷載作用下瀝青路面結構的響應情況。本文結合最新瀝青路面設計規范，介紹了研究瀝青粘彈性力學行為的意義，分析了影響瀝青路面粘彈性力學響應的因素，介紹了表征粘彈性力學行為的力學模型。
關鍵詞：瀝青路面；粘彈性；影響因素；力學模型
1 瀝青路面粘彈性力學研究意義
瀝青路面以其優良的行車性能而獲得青睞，成為各國公路建設路面結構形式的首選，新建路面90％以上采用了半剛性基層瀝青路面。但是，瀝青路面早期破壞嚴重問題，即在沒有達到設計年限，就由于反射裂縫、溫度裂縫、車轍、剝離、泛油、水損害等原因喪失其良好的行車性能。其中尤以開裂和車轍最為普遍嚴重。
路面設計的主要任務就是確保其壽命期間不發生不可接受的損壞，這是不同設計方法的共同目標。選擇合適的分析方法來對瀝青面層中的應力進行定量分析是十分必要的。過去，大多采用多層彈性層狀體系的解析解，采用靜態模量對路面進行分析和設計存在很大局限性。因此，現行規范提出瀝青混合料層采用動態模量作為力學計算的基本力學指標，與靜態模量相比，以動態模量表征瀝青混合料的材料特性能更好地接近路面的工作狀態。因此從路面結構的受力狀態出發，深入研究瀝青混合料的動態模量及動態特性具有十分重要的意義。
2 影響瀝青路面粘彈性力學響應的因素分析
2.1瀝青混合料動態模量的獲得途徑
瀝青混合料的動態模量試驗是研究混合料試件在不同溫度、不同荷載作用頻率以及不同加載方式下瀝青混合料的動態響應，可以較好地了解瀝青混合料的力學性質隨溫度和時間的變化規律，可采用簡單性能試驗機（SPT）測試瀝青混合料動態模量試驗，也可以采用UTM試驗機進行試驗，還可采用萬能試驗機（保證豎向變形測試準確）。
展開 【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析（2/2）
· ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都提供了
有限滑動接觸公式，但是，在ABAQUS/Standard中的二維有限滑動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從屬節點的當前位置向主控節點傳遞載荷，ABAQUS/Explicit總是通過固定點（anchor point）傳遞載荷。
· ABAQUS/Explicit在接觸邏輯中可以考慮殼和膜的當前厚度和中面偏移，而ABAQUS/Standard不能夠做到。
· ABAQUS/Explicit
通用接觸算法的許多優勢在ABAQUS/Standard中是不具備的。
由于以上差異，所以在一個ABAQUS/Standard分析中定義的接觸不能導入一個ABAQUS/Explicit分析中，反之亦然。
九、小結
· 接觸分析需要一個謹慎的、邏輯的方法。如果必要，將分析過程分解成幾個步驟，并緩慢地施加載荷以保證建立良好的接觸條件。
· 一般地，在ABAQUS/Standard中，對每一部分的分析最好采用不同的分析步，即便僅僅是將邊界條件改為加載總是會發現最后所使用的分析步數目要比預期的多，但是模型應該是收斂得更容易。如果在一個分析步中試圖施加上所有的載荷，那么接觸分析是難以完成的。
· 在對結構施加工作載荷之前，在ABAQUS/Standard中的所有部件之間取得穩定的接觸條件。
展開 
【接觸分析】詳述ABAQUS接觸分析（1/2）
3.2 表面的滑動
計算兩個表面之間的相互滑動可能是一個非常復雜的計算，因此ABAQUS在分析時，對哪些滑動的量級是小的和哪些滑動的量級可能是有限的問題作了區分。對于在接觸面之間是小滑動的模型問題，其計算成本很小。通常很難定義什么是“ 小滑動”，可以遵循的一般原則：對于一點與一個表面接觸的問題，只要該點的滑動量不超過一個單元典型尺度的一小部分，可以近似地應用“小滑動”。
3.3 摩擦模型
庫倫摩擦（Coulomb friction）：經常用來描述接觸面之間相互作用的摩擦模型，應用摩擦系數
μ
μ
來表征兩個表面之間的摩擦行為。
默認的摩擦系數為零。在表面拽力達到一個臨界剪應力值之前，切向運動一直保持為零。接觸表面的臨界摩擦剪應力取決于法向接觸壓力：
τ
crit=
μP
如果兩個接觸表面是基于單元的表面，也可以指定摩擦應力極限。
在ABAQUS/Standard的模擬中，在粘結（剪應力小于μP）和滑移兩種狀態之間的不連續性可能導致收斂問題。因此，只有當摩擦力對模型的響應有顯著影響時，才應該在模型中包含摩擦。如果在有摩擦的接觸模擬中出現了收斂問題，首先應該嘗試的診斷和修改問題的方法之一就是在無摩擦的情況下重新運算。一般情況下，ABAQUS/Explicit引入摩擦并不會引起附加的計算困難。
模擬理想的摩擦行為可能是非常困難的，因此在默認的大多數情況下，ABAQUS使用一個允許“彈性滑動”的罰摩擦公式，“彈性滑動”是在粘結的接觸面之間所發生的小量的相對運動。ABAQUS自動地選擇罰剛度，因此，這個允許的“彈性滑動”是單元特征長度的很小一部分。罰摩擦公式適用于大多數問題，包括在大部分金屬成形問題中的應用。
展開 Moldex3D模流分析之黏彈性分析模組
黏彈性分析簡介
Moldex3D黏彈性分析模塊能協助顯示塑料的黏彈性機制。因此，能顯示充填／保壓及冷卻階段時的流動殘留應力。
此外，在仿真翹曲、退火及光學制程時也能考慮黏彈性的影響，使結果預測更合理也更精確。
Moldex3D黏彈性分析模塊功能導覽
在拉伸松弛實驗中，典型塑料最常觀察到的行為如下圖所示。在溫度低時，彈性模數高，塑料是硬而脆的（玻璃區域，區域1）。隨著溫度升高，塑料在玻璃轉變溫度時表現得像彈性皮革（區域2）。當溫度持續升高時，彈性模數再次達到一個高原區域（橡膠高原，區域3）。接著溫度再持續升高，彈性模數下降并導致相當大的流動量（區域4）。如果溫度一直持續升高，塑料將變成黏稠的液體（區域5）。
在射出成型中，翹曲主要在區域1與2時受影響，流動殘留應力或分子配向則主要在區域3至5時受影響。Moldex3D包含兩項黏彈性分析，一項用于翹曲預測，另一項則用于流動殘留應力。
典型塑料的松弛模數－溫度
在不同區域時的時間依賴的相對重要性
注意：Moldex3D黏彈性分析模塊支持solid與eDesign網格模型。
1. 前處理 (Pre-processing)
Moldex3D黏彈性分析模塊支持Moldex3D項目中的所有分析類型，其前處理階段的步驟與基本模塊相似：
步驟1：產生網格模型
步驟2：建立新項目
步驟3：建立新組別
步驟4：選擇分析項目
以下將列出特定步驟的操作說明。
開始分析
1. 關于退火模擬 (For Annealing (Stress) Analysis)
Moldex3D也能將黏彈性分析應用于退火模擬。使用者能在計算參數的應力 (Stress) 卷標中找到選項。在分析類型的下拉式選單中，選擇退火類型。
展開 #批量cohesive+顯示分析+通用接觸分析沖擊時未接觸就有力了？？
<p>當分析接觸問題時遇到了奇怪的問題，子彈沒有與基體接觸時基體上就有接觸力了，特別是cohesive的力比較大，而基體的力比較小。</p><p>嘗試分析原因：去掉通用接觸后就不會出現這個問題了</p><p>但是，做沖擊分析我們必須設置通用接觸，現在知道是通用接觸導致出現子彈沒接觸基體就出現了應力的問題，但是嘗試修改接觸屬性等參數，目前還是沒有解決這個問題，如果有遇到這類問題的，找到解決辦法的，歡迎一起討論，附上cae文件（本源文件來自星辰北極星，只為尋找解決通用接觸的方法）</p><p><br></p><p>暫時解決辦法：</p><p>解決方法1，建立兩個分析步，沖頭達到基體前建立一個分析步，不設置通用接觸，沖頭接觸基體后建立一個分析步，設置通用接觸，這必須計算好第一步的運行時間，其實第一步沒什么實際意義，只是模擬了飛行過程而已。</p><p><br></p><p>解決方法2，建立一個分析步，建模時候直接讓沖頭與基體接觸，只分析接觸以后的響應過程。
展開 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應力分析淺析
在實際情況下，很多結構都采用螺栓連接的方式，如何考慮螺栓連接、對連接螺栓的分析計算是個難點。目前的常規做法通常有兩種：1.簡化，用RBE2和beam梁來代替螺栓，這樣不能反映連接螺栓真實應力，圖1為某結構連接螺栓簡化的beam梁應力云圖，沒有接觸應力：
.直接做出來螺栓螺紋采用接觸分析，雖然得出的結果很精確，但這樣前處理工作量大（螺栓和螺紋用六面體網格建模）、計算量大（接觸收斂困難），如圖為某結構帶螺紋螺栓和連接件模型（圖2）和計算得出的結果（圖3）：
圖3 計算結果
那么，有什么好辦法可以不用簡化帶螺紋螺栓，不用直接做出帶螺紋螺栓，又能得到足夠精確的結果？
運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置跟實際螺紋形狀有關聯的參數，如牙角、螺距、螺栓小徑等，就可以模擬真實的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結果，又節省了時間專注進行其他的分析設置。如圖4，為連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓：
圖4 連接螺栓接觸來定義帶螺紋螺栓
圖5為某結構直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖：
圖5 某結構直徑10mm帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分部云圖
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