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ABAQUS中的接触:硬接触和软接触技术
你好,
在我的论文中，我使用Abaqus对材料1(软泡沫型)和材料2(硬塑料型)在椎骨中的接触进行非线性有限元分析。我在这个练习中遇到了很多问题，因为我必须包括在这种情况下各种接触条件的结果与摩擦。我在努力得到结果
- 硬接触(使用惩罚约束执行)
- 软接触(使用线性和指数压过闭关系)
两种分析的主要问题是收敛性。
在硬接触的问题是接触公式-表面限制，限制了一些连通性特征(例如3D实体/面在节点处连接，或t形交叉点)，这是因为一些实体元素(材料2-硬)仅通过一个节点连接(而不是通过边缘或面连接)。网格细化没有太大的帮助，因为它们只是划分元素，细化与已经存在的大尺寸元素的连接平滑度无关。我只能通过选择有限滑动选项来获得结果，尽管在物理模型中没有滑动发生(因为或交叉)。这件事给我的结果打上了问号。
在软接触中，问题为压力-过闭关系。由于material1和material2的节点和单元面彼此之间的距离几乎为零(<10E -4)，所以很难确定C_o(零压间隙)和P_o(零压间隙压力)应该是什么。通过选择线性压力-过闭关系，并设置接触面刚度“K”的值大致等于接触面单元刚度矩阵中可用的最大值，我开始了我的分析。很快我就意识到接触界面的应力甚至比硬接触的应力还要高。所以我减小了“K”的值并重新运行分析，重复分析并减小“K”，直到最后两种情况下的界面应力相等。在我的分析中，这个“K”的值现在是K_o。
我有K_o，但问题仍然是C_o和P_o，我可以从P_o = (K_o) x (C_o)计算P_o，因为C_o非常非常小(小于10E -4)，如果乘以(K_o = 350)会得到一些非常有趣的东西(即关闭间隙所需的压力将是0.0017)。我试着用更高的P_o值来进行分析，但是分析没有收敛。
任何对如何解决这类问题有想法的人，请帮忙。
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这真的是一个有意义的转变吗?
我认为将线性模型转化为指数模型并不容易。
你不知道你从线性模型中得到了什么样的过闭，用间隙相乘听起来很奇怪。
我不知道指数模型是什么样子的，但是我会选择p_0作为接触压力的大致值(与线性和硬接触结果比较，或者计算一些粗略的估计，甚至均匀的压力分布)，然后把c_0放在一些东西上，可能是预期接触斑块尺寸的一小部分。
我要猜一下因为我不知道这在abaqus中是如何实现的，但最终，有一些指数函数满足
F [0] = p0
F [-c0] = 0
如果我要把线性模型直接转化成这个，我会
F '[0] = k
当然，这还会留下一个未知数。
如果我对指数接触模型的理解有误，请指正!
没错，就是这个
没错，这种转换是不正确的。
唯一的问题是我的模型不能得到C_o和P_o的值，我一直在寻找任何可以给我接触面刚度的方法，这样我就可以使用指数模型了。我已经彻底研究了理论手册和用户手册，但没有一行关于如何获得这些值的模型。
因此，我试图得到多少刚度会给结果等于硬接触的想法。我知道这样做永远不会给出正确的结果，因为基于压力overclosure关系的接触和硬接触是不同的，但我拼命寻找任何可以给我K和/或P_o一些值的方法，以便我可以开始我的工作。我上面写的计算是在Abaqus理论手册(第5.2.1条接触压力定义)
请指导我如何获得这些参数的值。在过去的三周里，我一直在尝试做这个分析。