abaqus 接触问题

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1、1.1点对面离散与面对面离散【常见问题1-1】在ABAQUS/Standard分析中定义接触时，可以选择点对面离散方法(node-to-surface-dis-cre-tization)和面对面离散方法(surface-to-surfacediscretization)，二者有何差别?『解答』在点对面离散方法中，从面(slavesurface)上的每个节点与该节点在主面(mastersurface)上的投影点建立接触关系，每个接触条件都包含一个从面节点和它的投影点附近的一组主面节点。使用点对面离散

2、方法时，从面节点不会穿透(penetrate)主面，但是主面节点可以穿透从面。面对面离散方法会为整个从面(而不是单个节点)建立接触条件，在接触分析过程中同时考虑主面和从面的形状变化。可能在某些节点上出现穿透现象，但是穿透的程度不会很严重。在如图l和图2所示的实例中，比较了两种情况。1)从面网格比主面网格细：点对面离散(图16-1a)和面对面离散(图16-2a)的分析结果都很好，没有发生穿透，从面和主面都发生了正常的变形。2)从面网格比主面网格粗：点对面离散(图16-1b)的分析结果很差，主面节点进

3、入了从面，穿透现象很严重，从面和主面的变形都不正常;面对面离散(图16-2b)的分析结果相对较好，尽管有轻微的穿透现象，从面和主面的变形仍比较正常。从上面的例子可以看出，在为接触面划分网格时需要慎重，无论使用点对面离散还是面对面离散，都应尽量保证从面网格不能比主面网格粗。关于从面和主面的选择方法，请参见《实例详解》第5.2.2节“定义接触对”。选用离散方法时，还应考虑以下因素。1)一般情况下，面对面离散得到的应力和压强的结果精度要高于点对面离散。2)面对面离散需要分析整个接触面上的接触行为，其计算

4、代价要高于点对面离散。一般情况下，二者的计算代价相差不是很悬殊，但在以下情况中，面对面离散的计算代价将会大很多：①模型中的大部分区域都涉及到接触问题。②主面的网格比从面的网格细化很多。③接触对中包含了多层壳，一个接触对中的主面是另一接触对中的从面。3)如果从面是基于节点的(即从面类型为NodeRegion，而不是Surface)，则不能使用面对面离散化方法。相关内容的详细介绍，请参见ABAQUS6.7帮助文档《ABAQUSAnalysisUser'sManual》第29.2.1节“Defining

5、contactpairsinABAQUS/Standard”。【常见问题2】提交ABAQUS/Standard分析作业后，为何在MSG文件中看到以下提示信息：CONTACTPAIR(ASSEMBLY-BLANKBOT，ASSEMBLY_TIE-1_DIEDURF)NODEBLANK-1.5ISOVERCLOSEDBY0.0512228WHICHISTOOSEVERE.(出现了严重的过盈接触)『解答』可以从以下几个方面查找原因：1)如果上述提示信息中所提到的接触面是刚体、壳单元、膜单元、梁单元或桁架

6、单元上的面，则有可能是在定义此接触面时没有选择正确的发生接触的那一侧，即接触面的法线方向错误。提示：对于可变形的实体单元，ABAQUS/CAE会自动选择正确的法线方向(指向实体的外部)。当接触面的法线方向错误时，如果使用了点对面离散，会在MSG文件中看到上述提示信息，分析无法收敛。如果使用了面对面离散，不会出现上述提示信息，分析仍然可以完成，但分析结果是异常的(例如出现严重的穿透现象)。在Visualization功能模块中可以显示接触面的法线方向，方法是单击(CommonOptions)按钮，在

7、Normals标签页下选中Shownormals(如图3所示)，并且要注意选择Onsurfaces(面的法向)，而不是Onelements(单元的方向)。另外，在云纹图的模式下不能显示解析刚体表面的法向，只有在未变形图或变形图的模式下才可以显示。图3显示接触面的外法线方向一对接触面的法向应该是互相指向对方的，“接触分析综合实例2”提供了一个接触面法线方向定义错误的实例。2)如果接触面的法线方向是正确的，但分析仍无法收敛，应检查模型中的过盈量是否太大。如果存在此问题应修改模型，令过盈量从O开始逐渐增

8、大，例如，可以使用，CONTACTINTERFERENCE和线性递增的幅值曲线定义过盈接触，详见《实例详解》第5.2.4节“设定接触面之间的距离或过盈量”。3)如果接触面的法线方向是正确的，这种“过盈量太大”的信息只是在MSG文件中偶尔出现，而且出现此信息的分析步最终能够收敛，分析结果也一切正常，就没有问题。在接触分析的求解过程中，ABAQUS/Standard会迭代尝试各种可能的位移状态，如果某个位移状态造成过盈量太大，ABAQUS/Standard就会显示上述提示信息，然后尝试