接触问题是ABAQUS数值模拟中常遇到的典型分析问题,在结构工程中装配式结构(包含装配式混凝土结构、装配式钢结构、装配式组合结构等)均会涉及到大量的接触面,且接触面的属性设置可能存在不同。当大家在操作这些错综复杂的接触面时难免无从下手,今天就看喵星人如何轻松拿捏错综复杂的接触面吧~
第一步:建立不同类型接触面的属性
1.1分析模拟中可能存在的不同接触类型
接触类型通常受接触材料,接触构造等影响,例如钢与钢之间的接触通常只需考虑切向和法向行为,而钢与混凝土之间的接触除了切向和法向行为外,通常还需要考虑粘结行为和损伤。对于相同材料的接触面,不同的钢板构造也可能存在不同的属性,若有特殊需求,可视螺栓接触、钢板与钢板接触为不同属性。甚至对于相同部件也可设置不同接触属性,例如特殊情况下可考虑螺栓杆与螺栓头的接触属性不同。
1.2 在相互作用属性管理器中定义属性
在相互作用属性管理器,本案例演示中的接触属性可定义如下:其中steel-bolt1为螺栓头与钢板之间的接触属性,steel-bolt1为螺栓杆与钢板之间的接触属性,steel-con为钢板与混凝土之间的接触属性,steel-steel为钢板与钢板之间的接触属性。
一个比较实用的小技巧是:对于类似的接触属性,可在设置完一个后在下部点击复 制,可再此基础上进行修改,加快建模效率。
第二步:通过查找接触对快速搜索
2.1 确定搜索范围
点击相互作用页面的查找接触对选项,将出现以下操作界面。
首先需要明确查找区域,查找区域可选择整个模型、实例、显示的实体。若是需要在整个模型中无差别的查找接触对,即可选择“整个模型”,若是仅对特殊部件设置接触(例如部分加载端或加劲肋等焊接部件选择绑定的区域),可点选“实例”并单独选择进行查找,也可在视图中通过替换、删除等部件显示选项后点选“显示的实体”进行查找。
确定搜索范围看似鸡肋,事实上喵星人在应用过程中,有些时候抓住一些特殊部件的搜索,往往有事半功倍之效。
2.2 按照主-从实例明快速排列
在设置完毕范围后,可点选下方“查找接触对”,随后软件将接触面全部展示于界面如下。若是接触面复杂,通常可涉及几十甚至几百个接触面。若是逐一挑选,实在是难顶哟~
因此可对标题栏,右键,点击“编辑可见列”,并勾选主实例名和从实例名如下。
2.3 合并同类项
由于接触面过多,因此可选择同类接触进行合并同类项。首先需要对相似的接触面设置相同顺序的主-从面,通过按顺序排列后找到存在相反的主-从面,点击右上角交换主-从面如图。
随后可找规律依次合并同类接触,如图。
合并后,应及时选择合适的接触属性,如图。
具体操作可点击下方“阅读原文”观看操作流程。
第三步:最终确认并形成全部接触对
3.1 检查并再次合并同类项
再初步形成合并的接触面后,应依次点选接触对,并逐一检查是否还需继续合并、主-从面顺序是否合理等情况。
喵星人提醒:并非所有相同的接触属性都应合并,合并是为了尽可能便捷的操作,因此需要根据实际情况,在计算精度和操作便捷这二者之间选取合适的平衡点。
3.2 检查类型、滑移、属性、调整等设置是否正确
当接触对确定选择正确后,还应在重点检查类型、滑移、属性、调整等设置是否正确。
喵星人提醒:尤其是类型,对于绑定的接触面,也可在此界面内操作,且应该具体问题具体分析,以判断面-面之间到底是接触还是绑定。