螺栓接触问题

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模拟螺栓接触(static General)
问题描述:
螺栓连接法兰和基座,中间有垫片 螺栓通过tie绑定在基座上的孔上,法兰和垫片上开通孔,与螺栓无接触
接触面有:(1)螺栓头与法兰上面;(2)法兰下表面与垫片上表面;(3)垫片下表面与基座上表面
载荷有:每个螺栓在其某一截面上施加bolt load
出现以下错误:
当网格划分很粗糙时,在几千级别时可以收敛,划分细网格在一万数量级无法收敛
出现以下警告 和 错误 (如图)我非常头疼
warning.jpg
error.jpg

自纠原因,我觉得接触面,接触属性,螺栓tie约束, 螺栓预紧力bolt load 不太可能出错,网格划分也不是主要错误,很可
能是边界条件定义错误导致无法收敛
按照石老师的教程,我定义边界条件如下:
BCs(1)基座底面固定 (2) 螺栓在其对称截面上定义边界条件ZSYMM(关于Z轴对称U3=UR1=UR2=0)
(3)第一步只施加10N预紧力,同时将法兰和垫片固定ENCASTRE,让其收敛,第二步预紧力加大,固
定边界条件设置为inactive,同时去掉法兰和垫片上的边界条件,让其靠摩擦力平衡
我总感觉边界条件定义有问题,底座固定就行了,但是法兰上有10个螺栓,这些螺栓,和法兰以及垫片
的边界条件如何设置,是用对称边界条件还是(Displacement/Rotation),该如何限制自由度(只在Z
方向可以变形),才能收敛呢?请各位前辈指教,谢谢
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winken

一起努力,ABAQUS的收敛算法真的不如LS-DYNA,因为我平时要用这两个求解器,尤其是动态接触算法,LS-DYNA要好收敛,而ABAQUS就不好收敛,ABAQUS的接触算法你要好好理解,做的越多,理解越透彻,处理各种各样的问题就更加容易。
2013年1月1日
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dustscofield

多谢版主,经过一天调整终于找到问题了,我发现边界条件和接触属性定义很重要,网格划分一旦出现扭曲就不易收敛。对于螺栓实体 定义边界条件可以定义成Symmetry/Antisymmetry/Encastre类型,也可以定义成Displacement/Rotation类型,定义在其对称截面上会更容易收敛。这个简单的问题让我对ABAQUS有了更深的理解,谢谢!
2013年1月1日
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winken
我看了一下你图片上的问题,第一接触公差的定义你是选的0.02吗?是不是很大了,主从面的节点调节根本不起作用。第二你的网格是一定有问题的,扭曲都超标了,不收敛的错误原因一定是接触定义或边界条件设定导致的。我的建议如下:你的分析步设定是没有问题的,第一步加较小预紧力先建立接触,这时我建议你除了螺栓你的其它部件都采用固定约束,这样很快就容易建立起来接触了,第二步先释放一个部件(如法兰)的约束,在加较小的载荷看看,这是一个细致活,慢慢来,我当时做这个例题的时候不知道做了多少遍呢。
2012年12月31日
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