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[ANSA] 用ANSA设置ABAQUS中的过盈接触

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发表于 2015-11-7 10:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

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1.问题描述
        轴径大于孔径的机械配合,称为过盈配合,配合表面之间的机械接触,称为过盈接触。ANSA作为一款功能强大的前处理软件,为ABAQUS高度非线性的过盈接触提供了全面的支持。
01.gif
2.ANSA中设置ABAQUS过盈接触示例
        过盈接触属于紧配合的一种,在工程中应用相对广泛。在孔与轴,键槽与键等结构之间,都可能使用了过盈接触。ABAQUS具有三种定义过盈接触的方式,ANSA均提供了对应的支持。本文以上图中的两个环形结构为例,简要介绍使用ANSA为ABAQUS设置过盈接触的方法。
        (1) 几何过盈
        在初始的装配过程中,使结构出现适当的干涉(即过盈量),然后为过盈接触的两个面定义一般的接触关系即可。
        (2) 关键词CLEARANCE
        模型网格划分完成后,打开ABAQUS DECK面板,在AUXILIARIES菜单下选择CONTACT打开CONTACT菜单,单击右键或直接在菜单底部选择New->CONTACT,创建新的接触对。
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打开接触对定义窗口,选择接触的主、从面ID,以及接触属性ID。可以在ANSA相应的输入域中键入“?“,以打开相应输入项的编辑定义窗口,对相应的项进行创建、编辑或确认。
03.gif
这种方式只适用于小滑移这种点的相对滑动方式。在接触类型下选择点-面接触或面-面接触的接触类型,相应的设置方法与一般接触设置相同。此外,需要将接触容差打开,并对其设定恰当的值。考虑到过盈接触的特性,接触容差值应为小于零的负值。
        (3) 关键词CONTACT INTERFERENCE
        与(2)相同,在模型网格划分完成后,打开ABAQUS DECK面板,在AUXILIARIES菜单下选择CONTACT打开CONTACT菜单,单击右键或直接在菜单底部选择New->CONTACT,创建新的接触对。
        随后,同样在AUXILIARIES菜单下选择CONTACT,此时打开CONTACT INTERFERENCE菜单,之前创建的接触对显式在窗口列表中。选择定义过盈接触的接触对,右键或在下方菜单列表中选择Edit,打开关键字CONTACT INTERFERENCE定义窗口(如下图所示),对相应的项进行编辑。编辑完成点击INSERT将定义的参数插入到关键字中。
04.gif
这种过盈接触定义方式必须指定特定的分析步,且需要定义恰当的负值曲线,否则分析计算很可能不收敛。与CLEARENCE相同,过盈量必须为小于零的负值。
3.过盈接触定义注意事项
        (1)过盈量为负值才表示过盈接触,正值表示两个接触面之间存在间隙。
        (2)如果两个接触面之间有缝隙,则必须使用*ADJUST来调整从面节点之间的初始坐标,使两个面发生接触,否则ABAQUS会认为这两个接触面没有接触,则用*CONTACT INTERFERENCE定义的过盈接触不会起作用。
        (3)*CLEARENCE只适用于小滑移,且不需要使用*ADJUST调整从面节点的位置。
        (4)几何过盈与*CLEARENCE定义的过盈量,在分析的一开始就会全部施加在模型上,且无法再分析过程中改变过盈量的大小。因此,太大的过盈量会使得ABAQUS可能无法达到收敛,而且即使减小时间增量步也不能解决这个问题。
        (5)使用*CONTACT INTERFERENCE定义过盈量,配合采用从0到1的幅值曲线,当过盈量太大时可以通过减少时间增量步来达到收敛。
        (6)使用*CONTACT INTERFERENCE可以像施加载荷那样,在分析步中改变大小、激活或去除。
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