abaqus显示动力学应用-钻头切削岩石

abaqus拥有强大的显示动力学求解能力，应用abaqus的Explicit做了个牙轮钻头切削岩石的案例，总结以下几个遇到的问题：

1.不开多线程可以正常求解，一开多线程就报错？

在显示动力学接触设置中，abaqus软件默认的是动态接触算法（Kinematic contact algorithm）,当开启多线程时就会由于求解速度过高而产生计算的不稳定性，而该算法的接触约束严格性很高，因此当遇到求解不稳定时就会产生报错从而导致计算终止。由于罚函数法的接触约束严格性要低于动态接触算法，因此改为罚函数法（penalty contact method）即可。

2.切削中钻头和岩石发生穿透？

在切削仿真中钻头和岩石间的接触压力、接触刚度和许用穿透量之间的平衡被打破。可以细化接触区域网格; 修改接触刚度;用软接触代替硬接触

3.仿真中的求解不稳定性问题？

由于abaqus explicit的接触算法对接触面的类型有较严格的限制,而切削仿真又是一个高度非线性求解过程，这些都会导致求解的不稳定。可以采用细化网格、调节增量步长、采用ALE技术、在接触中引入阻尼等来完成的。

4.岩石的切削形态如何控制？

建议失效选用位移方式，合理选择失效数值

5.求解时间较长？

显式动力学是采用显式算法进行动力学方程的求解，显式算法最大优点是有较好的稳定性，不存在隐式算法中的收敛性问题。显式动力学最适合发生在短时间，几毫秒内的事件或更小时间。持续1秒以上的事件可以模拟但是需要较长的时间，通过诸如质量缩放和动态松弛之类的技术可用于提高模拟效率减少计算时长。

求解效果图如下：