Question

abaqus如何设置两个曲面接触

Answer 1

发法。
1、塑性材料和接触面上都不能用C3D20R和C3D20单元，这可能是你收敛问题的主要原因。如果需要得到应力，可使用C3D8I (在所关心的部位要让单元角度尽量接近90度)；如果只关心应变和位移，可使用C3D8R, 几何形状复杂时可使用C3D10M。
2、主从面选择注意事项：
·接触对中的slave surface应是材料较软，网格较细的面；mastersurface应是材料刚硬，网格较粗。·解析刚性面必须是主面；节点面（node-based surface）只能是从面，也只能用在点面接触中；从面必须位于可变形体上或者可变形的刚体上；主面和从面都不能纯粹的刚性面，除非刚性面可变形；小面为从面
如果这三个因素之间有矛盾，比如刚度与面积之间有冲突，优先大刚度，刚度与网格粗有矛盾优先大刚度，粗网格、面积小时，把该面选作从面，这样的计算量只与从面片的个数成正比，计算量小。总之，首先刚度大，其次网格粗，再次保证面积大。
3、接触面之间有间距，定义接触时要设定“Adjust=位置误差限度”，此误差限度要大于接触面之间的距离，否则ABAQUS会认为两个面没有接触，例如：
*Contact Pair, interaction="SOIL PILE SIDE CONTACT", small sliding, adjust=0.2.
4、、 定义tie时应该设定类似的position tolerance:
*Tie, name=ShaftBottom, adjust=yes, position tolerance=0.1
5、 msg文件中出现zero pivot说明ABAQUS无法自动解决过约束问题，例如在桩底部的最外一圈节点上即定义了tie，又定义了contact, 出现过约束。解决方法是在选择tie或contact的slave surface时，将类型设为node region, 然后选择区域时不要包含这一圈节点。
6、接触定义在哪个分析步取决于模型的实际物理背景，如果从一开始两个面就是相接触的，就定义在initial或你的第一个分析步中；如果是后来才开始接触的，就定义在后面的分析步中。
7、 可用*CONTROL设定允许的迭代次数，ABAQUS默认的值是12。一般情况下不必设置此参数，如果在msg文件中看到opening和closure的数目不断减小（即迭代的趋势是收敛的），但12次迭代仍不足以完全达到收敛，就可以用*CONTROL来增大允许的迭代次数。
8、 原则上，90度的圆弧应该划分10个单元。
9、网格不好也可能产生过约束问题，不要只考虑边界条件。举例：
NUMERICAL SINGULARITY WHEN PROCESSING NODE 15294 D.O.F. 2 RATIO =2.48305E+11",
上述错误说明NODE 15294 所在的实体在方向2上出现无限大的刚体位移，可在此实体上的任意一点和地面之间定义一个很软的弹簧，以消除刚体位移。方法是：interaction模块，菜单special/springs-dashpots/create, 选connect points to ground, 选节点，Degree of freedom 设为出现了刚体位移的自由度，spring stiffness为一个较小的值（太小则不足以消除刚体位移，太大则会影响变形，如果多个方向上出现刚体位移，就要分别在相应的方向上各定义一个弹簧）。spring 所在的节点在弹簧方向的位移乘以spring stiffness，就是弹簧所分担的载荷，它应该远远小于在此方向上的外载荷。
10、面面接触对：不要群对群，而要面对面
在abaqus中，接触对一定要逐个逐个地建立，而不要一群一群地建立接触对，比如模型中存在5处接触，则应该建立五个master-slave接触对，而不应该将5处master面建立成一个主面，5处slave面建立一个从面。
11、了解Discretization method: surface-to-surface和node-to-surface，不同的离散方法各有优缺点。
12、摩擦力的调整比较重要。很多情况下需要通过摩擦力来消除刚体位移，这是摩擦系数如果设的太小的话会出现不收敛的情况，这是可以适当增加摩擦系数。
13、模型中不必要的细节有时对于总体网格质量有较大影响，在建模时进行简化，不要为不必要的细节降低了整体网格和计算质量。