cbeam,線性接觸
關(guān)注創(chuàng)建者：兮貓先森 創(chuàng)建時(shí)間：2018-12-08
cbeam,線性接觸的視頻教程
Abaqus大變形+接觸非線性不收斂怎么辦？？？
后面有比較好的關(guān)于非線性接觸不收斂的案例會(huì)繼續(xù)在本課程下面持續(xù)更新... 沒(méi)購(gòu)買(mǎi)的，覺(jué)得我的課還能入法眼的，并且想學(xué)習(xí)Abaqus其他高級(jí)應(yīng)用技巧的，可憑借本課程購(gòu)買(mǎi)成功截圖，向客服申請(qǐng)優(yōu)惠券，用于購(gòu)買(mǎi)《Abaqus高級(jí)應(yīng)用系列課程》
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cbeam,線性接觸的實(shí)例教程
基于optistruct的含cbeam單元的簡(jiǎn)易非線性分析，本案例目的在于學(xué)習(xí)如何在optistruct中簡(jiǎn)易模擬含有beam單元的擠壓，如何定義cbeam單元、建立非線性材料、非線性分析步等。通過(guò)本案例的學(xué)習(xí)可獨(dú)立完成含C beam單元非線性工程分析仿真模型。其前處理是在optistruct中完成，h3d結(jié)果文件在hyperview中查看。
分析結(jié)果動(dòng)畫(huà)-等效塑性應(yīng)變
分析模型顯示cbeam單元的3d效果
分析模型不顯示cbeam單元的3d效果
相關(guān)模型及腳本文件見(jiàn)附件。凡購(gòu)買(mǎi)本案例的朋友針對(duì)收費(fèi)內(nèi)容部分有疑問(wèn)，可以一起交流。
展開(kāi) ?? CAE黑話科普：線性與非線性的“分水嶺”
在有限元分析（FEA）中，區(qū)分線性與非線性是方案制定的首要任務(wù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，線性是“理想化”，非線性才是“真實(shí)世界”。
1?? 線性 vs 非線性 (Linear vs. Nonlinear)
線性分析假設(shè)位移與載荷成正比，剛度矩陣
$$$$ 固定不變，計(jì)算一次即可。而非線性分析中，剛度矩陣隨計(jì)算過(guò)程變化，需要通過(guò)牛頓-拉夫遜法等算法進(jìn)行多次迭代，計(jì)算量呈幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。
2?? 幾何非線性 (Geometric Nonlinearity)
當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生“大位移”、“大轉(zhuǎn)動(dòng)”或“大應(yīng)變”時(shí)，初始構(gòu)型發(fā)生顯著改變（如釣魚(yú)竿受力）。此時(shí)，必須開(kāi)啟大變形開(kāi)關(guān)，以修正剛度矩陣對(duì)構(gòu)型變化的響應(yīng)。
3?? 材料非線性 (Material Nonlinearity)
應(yīng)力與應(yīng)變不再是簡(jiǎn)單的彈性模量
$$$$ 比例關(guān)系。涵蓋材料的屈服（塑性）、超彈性（橡膠）、蠕變或粘彈性。一旦進(jìn)入塑性區(qū)，卸載后將存在殘余變形。
4?? 接觸非線性 (Contact Nonlinearity)
最難收斂的一種。系統(tǒng)的邊界條件隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。從“分開(kāi)”到“接觸”，剛度會(huì)發(fā)生突跳。摩擦力的引入進(jìn)一步增加了求解的不對(duì)稱性。
展開(kāi) ANSYS Workbench-Mechanical接觸與非線性接觸設(shè)置用法概述
付穌昇
引文：本文寫(xiě)作目的對(duì)ANSYS Workbench平臺(tái)Mechanical涉及模塊接觸設(shè)置選項(xiàng)進(jìn)行整理和編寫(xiě)，以ANSYS官方幫助和教程對(duì)于非線性接觸問(wèn)題的內(nèi)容為基準(zhǔn)（特此聲明），同時(shí)借鑒《ANSYS Workbench17.0數(shù)值模擬與實(shí)例精解》一書(shū)相關(guān)文字和配圖，以希望對(duì)初學(xué)者起到一定的引領(lǐng)作用。
一、接觸的基本概念
兩個(gè)分離的表面接觸并相互剪切時(shí)，就稱它們處于接觸狀態(tài)。處于接觸狀態(tài)的表面具有如下特點(diǎn)：
(1)不互相穿透。
(2)能夠傳遞法向壓力和切向摩擦力。
(3)通常不傳遞法向拉力。
接觸的上述特點(diǎn)使接觸表面之間可以自由地分開(kāi)并遠(yuǎn)離。接觸是強(qiáng)非線性的，隨著接觸狀態(tài)的改變，接觸表面的法向和切向剛度都有顯著的變化。對(duì)于大的剛度突變，收斂問(wèn)題的挑戰(zhàn)性較大，另外接觸區(qū)域的不確定性、摩擦、以及部件接觸外不再有其他約束，都導(dǎo)致接觸問(wèn)題的復(fù)雜化。
接觸一般可以考慮兩類(lèi)接觸問(wèn)題：
①剛性體-柔性體
②柔性體-柔性體。
其中剛性體不計(jì)算應(yīng)力等。
Workbench-Mechanical提供如下接觸類(lèi)型和接觸行為：
綁定Bonded：沒(méi)有穿透，不分離，面或者邊以及兩者之間不出現(xiàn)滑動(dòng)。
不分離No Separation：與綁定類(lèi)似，法向不分離，允許接觸面發(fā)生小量無(wú)摩擦滑動(dòng)。
無(wú)摩擦Frictionless：不穿透，表面之間自由滑動(dòng)，分離不受阻礙。
摩擦Frictional：滑動(dòng)阻力與摩擦系數(shù)成正比，自由分離不受阻礙。
粗糙Rough：與無(wú)摩擦類(lèi)似，但是不允許滑移。
后三種接觸行為均為非線性接觸行為，接觸行為與迭代次數(shù)如表1所示。
展開(kāi) 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(kāi) 6
剛體位移
除了網(wǎng)格，單元設(shè)置方面導(dǎo)致接觸不收斂。由于數(shù)值問(wèn)題導(dǎo)致有限元模型不正確，這個(gè)就是我們常說(shuō)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了剛體位移。
導(dǎo)致剛體位移，大多數(shù)情況都是由于建模不嚴(yán)謹(jǐn)導(dǎo)致模型之間有間隙或者穿透，因此需要在軟件中關(guān)閉間隙或者穿透，或者通過(guò)CONTACT Tools對(duì)結(jié)構(gòu)的接觸滲透間隙值進(jìn)行審查。
7
振蕩
導(dǎo)致結(jié)構(gòu)接觸不收斂的另外一個(gè)原因是由于結(jié)構(gòu)在受力過(guò)程中發(fā)生了振蕩。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)的時(shí)，可以通過(guò)引入小的摩擦系數(shù)加載所有的接觸單元上（摩擦系數(shù)可以用MU=0.01or0.1）緩解結(jié)構(gòu)振蕩的效果，使得接觸的收斂性更好。
總結(jié)
接觸的非線性問(wèn)題是有限元分析中的重點(diǎn)難點(diǎn)，希望通過(guò)本文能解決一部分的接觸非線性問(wèn)題。后續(xù)我們將進(jìn)行更多接觸非線性應(yīng)用技巧的介紹。
來(lái)源：安世亞太公眾號(hào)，版權(quán)歸作者所有。
展開(kāi) 
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cbeam,線性接觸的最新內(nèi)容
電容式液位傳感器是一種基于電容變化原理來(lái)檢測(cè)液位高度的傳感器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、化工、石油、食品加工、水處理等多個(gè)領(lǐng)域。其核心工作原理在于利用被測(cè)液體與傳感器電極之間形成的電容變化來(lái)反映液位的高低。具體來(lái)說(shuō)，電容式液位傳感器通常由一個(gè)或多個(gè)電極（探極）以及一個(gè)參考電極（或稱為地電極）組成，這些電極被安裝在容器內(nèi)部或外部，根據(jù)液位的變化，電極與液體之間的介電常數(shù)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電容量的改變
CAE黑話：線性與非線性/幾何/材料/接觸三大類(lèi)2個(gè)月前
?? CAE黑話科普：線性與非線性的“分水嶺”
在有限元分析（FEA）中，區(qū)分線性與非線性是方案制定的首要任務(wù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，線性是“理想化”，非線性才是“真實(shí)世界”。
1?? 線性 vs 非線性 (Linear vs. Nonlinear)
線性分析假設(shè)位移與載荷成正比，剛度矩陣
$$$$ 固定不變，計(jì)算一次即可。而非線性分析中，剛度矩陣隨計(jì)算過(guò)程變化
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)銷(xiāo)軸的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)銷(xiāo)軸非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)銷(xiāo)軸靜力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 銷(xiāo)軸非線性接觸靜力學(xué)分析
遇到接觸仿真無(wú)法收斂怎么辦？是不是嘗試增加更多子步緩慢加載還是無(wú)法解決收斂性問(wèn)題？這篇文章給大家介紹一些關(guān)于非線性分析和收斂的重要背景知識(shí)，并討論克服收斂問(wèn)題的不同方法。具體涉及接觸分析時(shí)，可以嘗試以下幾種方法來(lái)幫助提升計(jì)算收斂性：
1.消除剛體運(yùn)動(dòng)：
a. 開(kāi)始時(shí)讓裝配體中的所有部件都相互接觸。這可以通過(guò)移動(dòng)部件、添加接觸偏移量或添加穩(wěn)定阻尼來(lái)實(shí)現(xiàn)。
b. 在接觸表面添加摩擦，避免切向毫無(wú)阻力的運(yùn)動(dòng)
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)赫茲接觸的二維模型處理
2、學(xué)習(xí)赫茲非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)赫茲接觸靜力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、掌握鋼軌部件的三維模型繪制
2、理解接觸分析的非線性靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)非線性接觸分析的相互關(guān)系的設(shè)置
4、了解靜力學(xué)網(wǎng)格的劃分
5、學(xué)習(xí)載荷的施加
6、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進(jìn)行鋼軌非線性接觸分析
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)管道夾的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)管道夾非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)管道夾非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)鼓剎的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)鼓剎非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)鼓剎接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 鼓剎非線性接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)錨螺桿的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)錨螺桿非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)錨螺桿非線性接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench
分享2本比較經(jīng)典和介紹很詳細(xì)的教材：計(jì)算接觸力學(xué)，非線性瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)，非常值得推薦一看。
Wriggers - 2006 - Computational contact mechanics.pdf
Wu 和 Gu - 2012 - Introduction to the Explicit Finite Element Method.pdf
Boulbes - 2020 - Troubleshooting
