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Abaqus/Standard求解器定义接触时的有限滑移和小滑移

6月前浏览12761

本文摘要(由AI生成):

文章介绍了Abaqus/Standard中两种接触公式:有限滑移和小滑移。有限滑移允许两个接触面之间有任意的相对滑动,计算代价较大,要求主面光滑。小滑移只允许两个接触面之间有很小的相对滑动,计算代价较小,适用于几何非线性问题。小滑移有两种算法:点对面和面对面,面对面算法的应力结果精度较高,但计算代价较大。有限滑移问题的接触压强是根据变化的接触面积来计算,而小滑移问题的接触压强是根据未变形时的接触面积来计算。


在Abaqus/Standard中,有两种接触公式来描述两个接触面的相对滑动:

●  有限滑移(finite sliding):两个接触面之间可以有任意的相对滑动,这是定义接触时的默认特性,其关键词为:

*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接触属性的名称>

<从面名称 >,<主面名称 >

☆ Abaqus/CAE操作:Interaction模块,主菜单Interaction → Create,在Edit Interaction对话框中不改变默认的参数Sliding formulation: Finite sliding。

在有限滑移的分析过程中,Abaqus/Standard需要不断地判定从面节点和主面的哪一部分发生接触,因此计算代价较大。有限滑移要求主面是光滑的(即每个点都有唯一的法线方向),否则会出现收敛问题。如果主面在发生接触的部位存在尖锐的凸角或凹角,应该在此尖角处把主面分为两部分来分别定义。对于由单元构成的主面,Abaqus会自动进行平滑处理。

●  小滑移(small sliding):两个接触面之间只有很小的相对滑动,滑动量的大小只是单元尺寸的一小部分。使用以下关键词可以定义小滑移的接触对:

*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接触属性的名称>, SMALL SLIDING

<从面名称>,<主面名称>

☆ Abaqus/CAE操作:Interaction模块,主菜单Interaction → Create,在Edit Interaction对话框中将参数Sliding formulation改为Small sliding,如图1所示:

图1  设为小滑移

对于小滑移的接触对,Abaqus/Standard在分析的开始就确定了从面节点和主面的哪一部分发生接触,在整个分析过程中这种接触关系不会再发生变化。因此,小滑移的计算代价小于有限滑移。

小滑移也可以用于几何非线性问题(即使用 *STEP, NLGEOM定义的分析步),并考虑主面的大转动和大变形,更新接触力的传递路径。如果在模型中没有几何非线性,则忽略主面的转动和变形,载荷的路径保持不变。

小滑移有两种算法:点对面(node to surface)和面对面(surface to surface)。面对面算法的应力结果精度较高,并且可以考虑板壳和膜的初始厚度,但在有些情况下计算代价较大。

小滑移问题的接触压强总是根据未变形时的接触面积来计算的,有限滑移问题的接触压强则是根据变化的接触面积来计算。




作者:曹金凤 仿真秀专栏作者




首发:力学与Abaqus仿真公 众号(ID:Mechanics_Abaqus)



Abaqus
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首次发布时间:2019-11-02
最近编辑:6月前
力学与Abaqus仿真
博士 | 副教授 达成所愿 索见未来 助力科技 实现...
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未登录
2条评论
十米阳光
签名征集中
3年前
曹教授好,请问,能通过小滑移接触+幅值曲线,控制接触面接触关系随时间在接触-分离-接触之间变化么?在stand-瞬态中,接触关系随时间变化的实现方式,大概如何实现?
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伊芙利特
keep moving
4年前
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