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導(dǎo)讀??傳統(tǒng)的摩爾庫(kù)倫模型以其實(shí)用性在工程得到了廣泛的應(yīng)用。但由于其模型較為簡(jiǎn)單，在數(shù)值模擬中會(huì)出現(xiàn)一些與工程實(shí)際相悖的物理現(xiàn)象。而狀態(tài)相關(guān)摩爾庫(kù)倫是眾多修正摩爾庫(kù)倫模型的一種，能夠模擬出摩擦角和剪脹角參數(shù)隨著狀態(tài)參數(shù)（孔隙比與臨界孔隙比差值）的變化而變化的現(xiàn)象。??本文將基于“Gao L, Guo N, Yang Z X, et al.

圖4 切向接觸設(shè)置 2.2摩擦行為 砂漿的切向模型采用庫(kù)倫摩擦準(zhǔn)則[1]，庫(kù)倫摩擦準(zhǔn)則采用摩擦系數(shù)來(lái)定義。

</p><p>當(dāng)兩個(gè)表面存在接觸壓力，并產(chǎn)生相對(duì)位移時(shí)，接觸面將傳遞切向應(yīng)力，即摩擦力，ABAQUS采用庫(kù)倫定律計(jì)算，</p><p>根據(jù)相關(guān)研究，探桿與土體接觸面摩擦角取土體有效內(nèi)摩擦角的一半。常用的接觸面關(guān)系定義方式有兩種，分別為面與面接觸和通用接觸。一般將剛度較大的材料設(shè)置為主面，從面的接觸網(wǎng)格應(yīng)當(dāng)比主面更精細(xì)，防止主面侵入量過(guò)大導(dǎo)致計(jì)算不收斂。

摩擦力與速度的關(guān)系通常可以用下面的曲線擬合： 0車速附近，表現(xiàn)為靜摩擦力；0車速范圍外，表現(xiàn)為庫(kù)倫摩擦+黏性摩擦，庫(kù)倫摩擦與正壓力相關(guān)，基本不變，黏性摩擦隨著車速的增大逐漸增大。

;此外該模擬計(jì)算效率相較于3D模擬高很多，采用隱式求解器的收斂性更好；該模型具有較高的科研和工程實(shí)踐價(jià)值計(jì)算模型的處理技術(shù)：采用隱式求解器進(jìn)行模擬；模型利用軸對(duì)稱性建立2D模型；用Connector模擬錘與樁的錘擊效果；剛樁，錘采用線彈性本構(gòu)模擬；土與樁壁的摩擦通過(guò)庫(kù)倫摩檫力定義實(shí)現(xiàn)；考慮土的Geostatic step；所有單元都采用軸對(duì)稱單元（土和錘為4節(jié)點(diǎn)固體單元，樁為2節(jié)點(diǎn)殼單元）

旋壓增厚有限元模擬分析建立有限元模型利用Inventor 建立工件和各道次模具的三維模型，基于有限元軟件Simufact 對(duì)旋壓成形過(guò)程進(jìn)行模擬分析，第1 道次有限元模型如圖2 所示。圖2 第1 道次有限元模型圖預(yù)制坯的材料為DD13，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，設(shè)置工件與旋輪之間為庫(kù)倫摩擦，摩擦系數(shù)為0.05，工件與芯模和上下模之間也是庫(kù)倫摩擦，摩擦系數(shù)為0.3。

在Simufact軟件自帶的材料庫(kù)中選擇模具材料為H13，鋁棒材料為6063；模具預(yù)熱溫度為480℃，鋁棒預(yù)熱溫度為450℃，環(huán)境溫度設(shè)定為50℃；鋁棒與模具工作帶處的摩擦類型選為庫(kù)倫摩擦類型，摩擦因子為0.3，與其它模具之間的摩擦選塑性剪切摩擦類型，摩擦因子為0.6；擠壓速度為10mm/s。鋁棒與模具的材料性能如表1所示。

：其中沖頭和下凹模為離散剛體，板為可變性體，網(wǎng)格劃分如下邊界條件為下凹模完全固定，同時(shí)給與沖頭對(duì)應(yīng)的向下的位移邊界條件，相互作用可用庫(kù)倫摩擦定義，不同接觸區(qū)域統(tǒng)一摩擦系數(shù)為0.3模擬結(jié)果如下圖所示：Mises（左側(cè)）與Hill48（右側(cè)）模型（各項(xiàng)異性比與上一篇推文一致）模擬結(jié)果：應(yīng)力分布情況：等效塑性應(yīng)變分布情況：可以看到兩者在變形結(jié)束存在一定的差異

1.8 新增振動(dòng)摩擦焊工藝 DEFORM早期版本在摩擦焊方面已經(jīng)有不少應(yīng)用，新版本推出基于壓力及正弦周期運(yùn)動(dòng)方式的振動(dòng)/線性摩擦焊工藝分析功能，振動(dòng)參數(shù)模型涉及振動(dòng)時(shí)施加的壓力、振幅及頻率。振動(dòng)摩擦焊工藝可分析焊接焊縫及飛邊形態(tài)、溫度場(chǎng)等結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)工藝參數(shù)的優(yōu)化。

隨機(jī)選取三組案例，預(yù)測(cè)結(jié)果與模擬結(jié)果對(duì)比如下： 案例1：&ndash;摩擦系數(shù)：0.2872 -模具速度：728.926毫米/秒 案例2：&ndash;摩擦系數(shù)：0.101 -模具速度：517.882毫米/秒 案例3：&ndash;摩擦系數(shù)：0.371 -模具速度：508.555毫米/秒 案例1 網(wǎng)格對(duì)比 紅網(wǎng)格模擬結(jié)果內(nèi)徑=

在數(shù)值實(shí)驗(yàn)中，沿流動(dòng)方向(y)和垂直流動(dòng)方向(x)設(shè)置周期性邊界以模擬無(wú)限寬和無(wú)限長(zhǎng)的斜槽。

尤其是在RecurDyn2025中推出的摩擦熱耦合功能，解決了運(yùn)動(dòng)副中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能的關(guān)鍵問(wèn)題。摩擦熱在仿真中最大的難點(diǎn)在于：它是一個(gè)強(qiáng)耦合過(guò)程，機(jī)械運(yùn)動(dòng)影響溫度場(chǎng)，溫度變化又反過(guò)來(lái)改變材料屬性和接觸條件。RecurDyn可以進(jìn)行<strong>“熱-變形-運(yùn)動(dòng)”</strong>一體化仿真，能夠求解機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)與受力、部件因受力和溫度變化引起的彈塑性變形，以及溫度場(chǎng)的分布與演變。

<p>近期將在技術(shù)鄰推出攪拌摩擦焊的有限元模擬視頻教程，歡迎關(guān)注！

針對(duì)燒結(jié)過(guò)程的仿真分析，Simufact Additive軟件現(xiàn)已推出了MBJ仿真模塊第三個(gè)版本，當(dāng)前版本能夠準(zhǔn)確模擬燒結(jié)過(guò)程，預(yù)測(cè)收縮、塌落度和與摩擦相關(guān)的變形問(wèn)題，無(wú)論是“可變形”支撐器還是“非可變形（陶瓷）”支撐器，均可以通過(guò)仿真得到“預(yù)補(bǔ)償”幾何圖形，從而將預(yù)補(bǔ)償模型直接輸入到打印機(jī)中，保證燒結(jié)后的產(chǎn)品精度。

針對(duì)燒結(jié)過(guò)程的仿真分析，Simufact Additive軟件現(xiàn)已推出了MBJ仿真模塊第三個(gè)版本，當(dāng)前版本能夠準(zhǔn)確模擬燒結(jié)過(guò)程，預(yù)測(cè)收縮、塌落度和與摩擦相關(guān)的變形問(wèn)題，無(wú)論是“可變形”支撐器還是“非可變形（陶瓷）”支撐器，均可以通過(guò)仿真得到“預(yù)補(bǔ)償”幾何圖形，從而將預(yù)補(bǔ)償模型直接輸入到打印機(jī)中，保證燒結(jié)后的產(chǎn)品精度。

那么在有限元軟件ABAQUS中，怎么設(shè)置參數(shù)，來(lái)模擬粘結(jié)層之間的力學(xué)行為呢？答案就是：使用庫(kù)倫摩擦（kulun）+內(nèi)聚力模型（cohesive）其具體設(shè)置如下圖所示：

針對(duì)燒結(jié)過(guò)程的仿真分析，Simufact Additive軟件現(xiàn)已推出了MBJ仿真模塊第三個(gè)版本，當(dāng)前版本能夠準(zhǔn)確模擬燒結(jié)過(guò)程，預(yù)測(cè)收縮、塌落度和與摩擦相關(guān)的變形問(wèn)題，無(wú)論是“可變形”支撐器還是“非可變形（陶瓷）”支撐器，均可以通過(guò)仿真得到“預(yù)補(bǔ)償”幾何圖形，從而將預(yù)補(bǔ)償模型直接輸入到打印機(jī)中，保證燒結(jié)后的產(chǎn)品精度。