cohesive element受压时单元穿透的解决方法 原创

当Cohesive element 之间压缩需要设置成不可穿透时，有两种不完美的方法。

1、 设置compression factor

2、 设置general contact

不完美是因为这两种方法仍然会有穿透的现象（当压力比较大时），但足以解决大部分的问题。

下面做一个小试验看下这两种方法如何。

方法一 设置compression factor

法向牵引分离准则如下，在压缩的时候永远是弹性的，不会出现塑性损伤。在默认的情况下，压缩刚度和拉伸刚度（弹性阶段）是相同的，假设均为k。使用compression factor可以将压缩段的刚度调整为compression factor×k，如下图所示。

把compression factor设置成非常大，那么理论上在压缩量非常小的时候，就有足够的力平衡压力。

模型大小为1mm×2mm。划分单元大小为1mm×1mm，在模型中间插入cohesive element。如下图所示。RP1和顶面耦合。

计算模型

参数设置如下图所示。

RP1施加30N的向下的力，那么理论上cohesive单元压缩的位移是1mm，查看结果如下图所示（只显示cohesive单元）。

可以看到，cohesive 单元顶部向下的位移为1mm，与理论计算的一致。

在编辑关键字界面，设置compression factor，如下图所示。

提取cohesive单元的位移，如下图所示。

可以看到，cohesive单元的位移很小，为1e-13mm。

方法二 设置general contact

首先设置接触属性，法向选择hard contact，切向无所谓。

设置general contact

提取cohesive element的位移云图如下所示。

可以看到，cohesive单元的压缩位移也很小，为9e-4mm。

总结：

尽管设置compression factor和general contact都会产生一定的压缩量，但可以近似解决cohesive element压缩穿透的问题。