ABAQUS接触对中主面和从面的理解

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PART1:理解
ABAQUS/Standard接触分析中的接触对由主面(master surface)和从面(slave surface)构成。在模拟过程中,接触方向总是主面的法线方向,从面上的节点不会穿越到主面,但主面上的节点可以穿越从面。

定义主面和从面时要注意以下问题:
1、应选择刚度大的面作为主面。这里所说的刚度,不仅要考虑材料本身的特性,还要考虑结构的刚度。解析面(analytical surface)或由刚性单元构成的面必须作为主面,从面则必须是柔体上的面(可以是施加了刚性约束的柔体)。
2、如果两个接触面的刚度相似,则应选择网格较为粗的面作为主面。
3、两个面的节点位置不要求是一一对应的,但如果能够一一对应,可以得到更精确的结果。
4、主面不能是由节点构成的面,并且必须是连续的。如果是有限滑移(finite sliding),主面在发生接触的部位必须是光滑的,不能有尖角。
5、如果接触面在发生接触的部位有很大的凹角或者尖角,应该将其分别定义为两个面。
6、如果是有限滑移,则在整个分析过程中,都尽量不要让从面节点落到主面之外,尤其是不要落到主面的背后,否则容易出现收敛问题。
7、一对接触面的法线方向应该相反,换言之,如果主面和从而在几何位置上没有发生重叠,则一个面的法线应该指向另一个所在的那一侧,对于三维实体,法线应该指向实体的外侧。如果法线方向错误,ABAQUS往往会将其理解为具有很大过盈量的过盈接触,因而无法达到收敛
PART:2:问题
abaqus 定义接触分析后从面侵入到主面中,如何解决?
出现这种现象主要有一下两种情况:
1、接触定义有问题,定义接触时刚度大的做主面,小的做从面,网格密的做主面,稀疏的做从面;
2、网格划分不够细,在原有基础上再次细化网格;
另外,若出现侵入现象,则结果可能错在错误,不能采用。
主要解决办法有:
1、加密从面网格,如果面有尖角不要用smooth
2、如果从面弹性模量大于主面,把主面覆盖一层更大弹模的膜单元
3、再加base-node的一对接触
4、使用软接触,给个大点的p0值(尽量不用该方法,结果不准)

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