接触和约束的自动检测是ABAQUS6.7版本新增的功能,在ABAQUS/CAE中,如何实现接触和约束的自动检测?
接触和约束的自动检测方法是相同的,都是由ABAOUS/CAE自动找到模型中相邻的面(统称为“接触对”),然后由用户定义各个接触对的接触或约束关系。具体操作方法为:在Interaction功能模块中单击二(Find Contact Pairs)按钮,在如图7-6所示的对话框中定义搜索区域和搜索参数,然后单击FindConlactPairs 按钮开始搜索,如果对搜索结果满意,就可以单击OK按钮,搜索到的接触和约束就会成为模型的一部分。
上面提到的“搜索参数”主要包括:1)距离容限值。即图7-6中的Include pairs within separation tolerance,其含义为两个面的距离在此容限值之内时,就被判定为接触对。应该令距离容限值略大于接触面之间的实际距离。如果距离容限值太大,就会捕获过多不需要的接触对。ABAQUS/CAE所允许的距离容限值不能小于1x10-,也不能大于1x10'。
2)延展角度。即图7-6中的Extend each surface found by angle,其含义为如果两个相连接的面之间的夹角在此延展角度之内,就把这两个面理解为同一个面。
图7-6 接触和约束的自动检测
接触和约束自动检测功能适用于什么类型的模型?
接触和约束自动检测功能仅适用于三维模型,在以下情况中都不适用:
1)二维平面应力、平面应变及轴对称模型。
2)梁和桁架模型。
3)面对边接触、边对边接触。
4)孤立网格部件实体与解析刚体表面之间的接触。
5)模型中既包含孤立网格部件实体,又包含未划分网格的几何部件实体。
有些情况下,得到的搜索结果会不令人满意,例如:
1)迭层的壳或薄层。如果模型中包含相互平行的迭层壳体或薄板,则在自动检测结果中可能出现销误的接触对(例如同一个薄板的上下表面)。遇到这类问题时,可以设定适当的搜索范围和相应的距离容许值,或者在图76中单击Entiiestabbed标签页,从搜索范围中去除某些类型的实体(例如壳)。
2)凹面。由于凹面的法线方向变化很大,当它与平面接触时,ABAQUS/CAE很难自动判断接触面之间的真实距离。
3)包含大转动的机构。在这种机构中,两个面可能在初始状态下并不接触,经历大的转动后才发生接触,而自动搜索功能只能搜索到初始状态下的接触对。
对于上述第 2、3 类问题,应该手工定义接触对。
(内容、图片来源:《ABAQUS有限元分析常见问题解答》,侵删)
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