5Abaqus中的分析步-接触-载荷
abaqus接触问题分析
abaqus接触分析1、塑性材料和接触面上都不能用C3D20R和C3D20单元，这可能是你收敛问题的主要原因。
如果需要得到应力，可以使用C3D8I (在所关心的部位要让单元角度尽量接近90度)，如果只关心应变和位移，可以使用C3D8R, 几何形状复杂时，可以使用C3D10M。
2、接触对中的sl ave surface应该是材料较软，网格较细的面。
3、接触面之间有微小的距离，定义接触时要设定“Adjust=位置误差限度”，此误差限度要大于接触面之间的距离，否则ABAQU S会认为两个面没有接触：*Contact Pair, interac tion="SOIL PILE SIDE CONTACT", small sliding,adjust=0.2.4、定义tie时也应该设定类似的posit ion toleran ce:*Tie, name=ShaftBo ttom, adjust=yes, positio n toleran ce=0.15、msg文件中出现zeropivot说明ABAQUS无法自动解决过约束问题，例如在桩底部的最外一圈节点上即定义了t ie，又定义了con tact, 出现过约束。
解决方法是在选择tie或c ontact的slave surface时，将类型设为no de region,然后选择区域时不要包含这一圈节点（我附上的文件中没有做这样的修改）。
6、接触定义在哪个分析步取决于你模型的实际物理背景，如果从一开始两个面就是相接触的，就定义在ini tial或你的第一个分析步中；如果是后来才开始接触的，就定义在后面的分析步中。
边界条件也是这样。
7、我在前面上传的文件里用*CONTROL设了允许的迭代次数18，意思是18次迭代不收敛时，才减小时间增量步（ABAQUS默认的值是12）。
abaqus系列教程 多步骤分析
11 多步骤分析ABAQUS模拟分析的一般性目标是确定模型对所施加载荷的响应。
回顾术语载荷（load）在ABAQUS中的一般性含义，载荷代表了使结构的响应从它的初始状态到发生变化的任何事情；例如：非零边界条件或施加的位移、集中力、压力以及场等等。
在某些情况下载荷可能相对简单，如在结构上的一组集中载荷。
在另外一些问题中施加在结构上的载荷可能会相当复杂，例如，在某一时间段内，不同的载荷按一定的顺序施加到模型的不同部分，或载荷的幅值是随时间变化的函数。
采用术语载荷历史（load history）以代表这种作用在模型上的复杂载荷。
在ABAQUS中，用户将整个的载荷历史划分为若干个分析步（step）。
每一个分析步是由用户指定的一个“时间”段，在该时间段内ABAQUS计算该模型对一组特殊的载荷和边界条件的响应。
在每一个分析步中，用户必须指定响应的类型，称之为分析过程，并且从一个分析步到下一个分析步，分析过程也可能发生变化。
例如，可以在一个分析步中施加静态恒定载荷，有可能是自重载荷；而在下一个分析步中计算这个施加了载荷的结构对于地震加速度的动态响应。
隐式和显式分析均可以包含多个分析步骤；但是，在同一个分析作业中不能够组合隐式和显式分析。
为了组合一系列的隐式和显式分析步，可以应用结果传递或输入功能。
在ABAQUS分析用户手册（ABAQUS Analysis User’s Manual）第7.7.2节“Transfering results between ABAQUS/Explicit and ABAQUS/Standard”中讨论了这个功能。
而本指南不做进一步的讨论。
ABAQUS将它的所有分析过程主要划分为两类：线性扰动（linear perturbation）和一般性分析（general）。
在ABAQUS/Standard或在ABAQUS/Explicit分析中可以包括一般分析步；而线性扰动分析步只能用于ABAQUS/Standard分析。
定义ABAQUS分析步及输出
定义ABAQUS分析步及输出ABAQUS是一种常用的有限元分析软件，用于进行结构和材料的非线性有限元分析。
在ABAQUS中，分析步是指模拟结构在时间上的演化过程，输出则是指对分析结果的检测和处理。
一、ABAQUS的分析步ABAQUS中的分析步用于描述模型的运动和应力应变状态的演化情况，通过定义不同的分析步可以模拟不同的物理过程和加载条件。
1.静力分析步：这是最基础的分析步类型，用于模拟结构在静力加载下的行为。
静力分析步中的加载可以是恒定的或者是按照一定的时间函数变化的。
在静力分析步中，结构的应力应变状态被认为是平衡的。
2.动力分析步：该步骤用于模拟结构在动力加载下的行为。
动力分析步中的加载可以是周期性的、脉冲的、随机的等等。
在动力分析步中，结构的应力应变状态随时间而变化。
3.热分析步：用于模拟材料在不同温度条件下的热行为。
热分析步包括传热、热膨胀和热应力等。
4.接触分析步：用于模拟接触问题，例如刚性接触、摩擦接触等。
接触分析步中，通过定义接触边界条件和接触特性来模拟接触行为。
5.融合分析步：用于模拟结构在拉伸、压缩、剪切等加载下的塑性和破裂行为。
融合分析步通常包括弹塑性材料本构关系、破裂准则等。
6.稳态分析步：用于模拟结构在稳态加载下的行为，例如结构在恒定温度或恒定力加载下的应力应变状态。
除了以上常见的分析步类型，ABAQUS还提供了许多其他类型的分析步，例如电磁场分析、疲劳分析、生物力学分析等，以适应不同领域的应用需求。
二、ABAQUS的输出在分析过程中，ABAQUS会输出大量的结果数据和信息以帮助用户了解模型的应力应变状态和物理行为。
ABAQUS的输出结果可以分为以下几类：1.节点和单元数据：ABAQUS会输出模型中每个节点和单元的位移、速度、应力、应变等数据，以及其他相关属性如质量、体积等。
这些数据有助于确定结构的局部和整体行为，以及结构的应力集中区域。
2.特征数据：ABAQUS还提供一些用于描述模型行为的特征数据，如结构的自然频率、振型、模态参与因子等。
abaqus螺栓连接的接触分析
^HEADING定义装配载荷，例子使用的是实体单元殺ODE可选定义预紧节点拓URFACE, \AME二名字数据行:指定单元和相应的面来定义预紧截面*PRE-TENSION SECTION, SURFACE二名字，\ODE二预紧节点郴*STEP预紧截面的使用^STATIC控制时间增量步的数据行*CLOAD预紧节点，1,预紧力的值或者^BOUNDARY, AMPLITUDE=amplitude预紧节点，1, 1,紧固调整*END STEP*STEP**保持紧固调整并施加新的载荷^STATIC 或^DYNAMIC控制时间增量步的数据行^BOUNDARY, FIXEDpre-tension_node, 1, 1^BOUNDARY定义其他边界条件的数据行*CLOAD或初^人。
定义其他载荷条件的数据行• • •*END STEPabaqus螺栓连接的接触分析2012-02-13 19:09:34分类:ABAQUS 标签：举报字号大中小订阅NO. 1螺栓连接的简化山于螺纹处的应力应变不是关心的重点，因此，为简化建模，避免收敛困难，在螺钉和螺孔内表面之间建立绑定约束(tie)o这样得到的模型会比实际结构刚硬。
建立绑定约束的两个面在整个分析过程中都会紧密连接在一起，不会分开，如同一个整体。
Tie绑定约束,Position Tolerance (位置误差限度)设为Specify distance：XXX.含义:与主面距离小于此限度的从面节点都会受到绑定约束。
对于在位置误差限度内的从面节点,ABAQUS将调整其初始坐标,使其与主面的距离为0。
注意不要将值设太大，以免由于调整从面节点位置，而造成较差的单元形状。
NO. 2预紧力的模拟在abaqus中模拟螺钉预紧力的两种方式：1、施加螺栓载荷(bolt load) ;2. 定义过盈接触(contact interference) o1、施加螺栓载荷(bolt load)可以模拟螺钉的预紧力和各种均匀预应力。
ABAQUS分析步骤
1.几何模型导入File>import>part选择要导入的部件，在导入Bone与Tooth部件时，在Topology下选择Shell,而PDL为solid。
2.设置Bone、Tooth为离散刚体。
在左边的模型树中，右击Parts中Bone和Tooth，edit>Edit>Part>Type>Discrete rigid.3.在Part模块中建立Tooth和Bone的集合、参考点及面集。
在菜单栏Tools菜单下，创建Tooth和Bone的参考点（参考点可以选择外面的点/输入坐标点或者是其表面的点，并命名为RP-Tooth和RP-Bone，并创建参考点的集合为Set-RPTooth和Set-RPBone.创建Bone和PDL接触的牙槽窝内表面的面为Surf-Bone,Tooth的整个外表面设为Surf-Tooth。
4.网格划分及牙周膜偏移成体（对于PDL为给定的面时）。
进入mesh模块，首先对PDL进行面网格划分，对面进行分割与合并，使得处理后的PDL的各小面尽量成规则的四边形，然后播撒种子，种子尺寸为0.1，网格控制中选择Free格式，然后进行网格划分，（注意划分的面网格要全为四边形网格，否则在体网格生成的既有三棱柱/五面体又有四棱柱/六面体，在进行单元类型选择和材料属性赋予时会提示错误，只能选择同一种网格）由于既有面网格划分完后，创建Mesh文件,在菜单栏中Mesh>Creat Mesh Part，在出现的Mesh part name框中输入PDL，回车，Mesh>Edit>Edit Mesh>Mesh>Method>offset(creat solid layers),选择划分好的面网格，在出现的offset mesh- solid layers对话框中选择偏移的方向，由于是向内偏移，选择紫色的样本，偏移总厚度为0.2，层数为2，体网格生产后，如果都是六面体就可以选择设置单元类型为C3D20RH。
(完整版)Abaqus中显示动力学分析步骤
准静态分析——ABAQUS/Explicit准静态过程（guasi-static process）在过程进行的每一瞬间，系统都接近于平衡状态，以致在任意选取的短时间dt内，状态参量在整个系统的各部分都有确定的值，整个过程可以看成是由一系列极接近平衡的状态所构成，这种过程称为准静态过程。
无限缓慢地压缩和无限缓慢地膨胀过程可近似看作为准静态过程。
准静态过程是一种理想过程，实际上是办不到的。
准静态原为一个热力学概念，在这里引用主要是指模型在加载的过程中任意时刻所经历的中间状态都可近似地视为静力状态，因此当加载过程进行得无限缓慢时，在各个时刻模型所处的状态就可近似地看作是静态，该过程便是准静态过程。
准静态啮合过程仿真主要考虑的是弧齿锥齿轮副在加载时的接触状态，以及齿面和齿根的应力变化规律，其前提是不考虑齿轮副惯性的影响。
ABAQUS/Explicit准静态分析显式求解方法是一种真正的动态求解过程，它的最初发展是为了模拟高速冲击问题，在这类问题的求解中惯性发挥了主导性作用。
当求解动力平衡的状态时，非平衡力以应力波的形式在相邻的单元之间传播。
由于最小稳定时间增量一般地是非常小的值，所以大多少问题需要大量的时间增量步。
在求解准静态问题上，显式求解方法已经证明是有价值的，另外ABAQUS/Explicit在求解某些类型的静态问题方面比ABAQUS/Standard更容易。
在求解复杂的接触问题时，显式过程相对于隐式过程的一个优势是更加容易。
此外，当模型很大时，显式过程比隐式过程需要较少的系统资源。
将显式动态过程应用于准静态问题需要一些特殊的考虑。
根据定义，由于一个静态求解是一个长时间的求解过程，所以在其固有的时间尺度上分析模拟常常在计算上是不切合实际的，它将需要大量的小的时间增量。
因此，为了获得较经济的解答，必须采取一些方式来加速问题的模拟。
但是带来的问题是随着问题的加速，静态平衡的状态卷入了动态平衡的状态，在这里惯性力成为更加起主导作用的力。
ABAQUS接触问题分析
ABAQUS接触问题分析ABAQUS接触问题分析2018年04月26日 02:07:39 ultra_666 阅读数：7127更多个人分类： abaqus1、塑性材料和接触面上都不能用C3D20R和C3D20单元，这可能是你收敛问题的主要原因。
如果需要得到应力，可以使用C3D8I (在所关心的部位要让单元角度尽量接近90度)，如果只关心应变和位移，可以使用C3D8R, 几何形状复杂时，可以使用C3D10M。
2、接触对中的slave surface应该是材料较软，网格较细的面。
3、接触面之间有微小的距离，定义接触时要设定“Adjust=位置误差限度”，此误差限度要大于接触面之间的距离，否则ABAQUS会认为两个面没有接触：*Contact Pair, interaction="SOIL PILE SIDE CONTACT", small sliding, adjust=0.2.4、定义tie时也应该设定类似的position tolerance:*Tie, name=ShaftBottom, adjust=yes, position tolerance=0.1 5、 msg文件中出现zero pivot说明ABAQUS无法自动解决过约束问题，例如在桩底部的最外一圈节点上即定义了tie，又定义了contact, 出现过约束。
解决方法是在选择tie或contact的slave surface时，将类型设为node region, 然后选择区域时不要包含这一圈节点（我附上的文件中没有做这样的修改）。
6、接触定义在哪个分析步取决于你模型的实际物理背景，如果从一开始两个面就是相接触的，就定义在initial或你的第一个分析步中；如果是后来才开始接触的，就定义在后面的分析步中。
边界条件也是这样。
7、我在前面上传的文件里用*CONTROL设了允许的迭代次数18，意思是18次迭代不收敛时，才减小时间增量步（ABAQUS默认的值是12）。
ABAQUS培训5分析步接触和载荷
ABAQUS培训5分析步接触和载荷一、分析步分析步是指有限元分析过程中的时间或负荷变化。
ABAQUS中的分析可以分为静力学和动力学两种类型。
静力学分析步只涉及到几何非线性，而动力学分析步还需要考虑时间非线性。
1.静力学分析步静力学分析步通常用于研究结构在静止状态下的响应。
在ABAQUS中，静力学分析步可以分为线性和非线性两种类型。
-线性静力学分析步：结构在该步骤中的响应是线性的，不考虑材料和几何的非线性影响。
这种类型适用于小变形和线弹性材料。
-非线性静力学分析步：结构在该步骤中的响应可能涉及材料的非线性（如塑性变形）和几何的非线性（如大变形）等。
这种类型适用于大变形和非线弹性材料。
2.动力学分析步动力学分析步用于研究结构在时间上的响应。
ABAQUS中的动力学分析可以分为随机载荷和非随机载荷两种类型。
-随机载荷分析步：通过对结构施加随机载荷，研究结构的动态响应。
在ABAQUS中，可以定义不同的随机载荷，并对这些载荷施加到结构上。
-非随机载荷分析步：通过对结构施加已知的非随机载荷，研究结构的动态响应。
非随机载荷可以是恒定的或者变化的。
二、接触接触分析是指模拟两个或多个物体之间的接触行为。
接触问题在实际工程问题中十分常见，如零件之间的摩擦、密封件的接触等。
ABAQUS中的接触问题可以通过定义接触属性和接触条件来解决。
1.接触属性接触属性包括摩擦系数、间隙、刚度等参数。
通过定义接触属性，可以模拟接触界面的物理行为，如有无摩擦、有无间隙等。
2.接触条件接触条件是指在接触问题中需要满足的条件。
ABAQUS中可以定义各种接触条件，如接触对（包括主-从接触对和支撑接触对）、接触方式（面对面、点对面、面对线等）等。
三、载荷载荷是指施加到结构上的力、热、压力等作用。
在ABAQUS中，可以通过定义载荷的方式来施加不同类型的载荷。
1.力载荷力载荷是指施加到结构上的力。
ABAQUS中可以定义不同类型的力载荷，如点力、面力、体力等。
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第五讲
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概述
• 分析步 • 接触 • 载荷、边界条件和初始条件 • 习题5a：定义分析步、接触、边界条件和载荷—绞模型 • 习题 5b：定义分析步、接触、边界条件和载荷—卡箍和挡片模型
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接触
• 约束和接触能够被激活或者被抑制 • 能够研究各种约束和接触的组合效果
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接触
• 自动约束探测 • 在三维模型中可以快捷方便地定义接触和绑定约束; • Abaqus/CAE将自动查找模型中初始可能接触的所有面; • 避免重复性的接触定义; • 支持壳、膜和实体; • 支持孤立网格部件
• 指定边界条件可以根据与时间或频率相关的幅值曲线变化。 • 力学边界条件即可以参考总体坐标系，也可以参考局部坐标系。
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载荷、边界条件和初始条件
• 边界条件例子
固定的平移和转动
指定的位移或速度
接触
2. 从几何体的表面、单元表面、表面集或节点集中选择应用接触的表 面(Surface)（面面接触需要分别确定主面和从面）。
应用特征角度的方法可以在孤立网格中快速选择表面
逐个编辑的方法则很容易剔除不需要的部分
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• 载荷的例子
P p
集中力
压力载荷或分布热流
载荷的幅值随时间变化
载荷大小
时间
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载荷、边界条件和初始条件
• 边界条件
力学 固定的平移或转动 热 指定的温度
指定的平移或转动
指定的平动速度或角速度 连接器位移和速度
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载荷、边界条件和初始条件
• 解析场 (分布) • 空间分布 • 利用解析表达式定义 • 能够放大空间场的幅度 • 空间场能够定义: • 压力 • 温度 • 通过生成inp文件产生动态分布载荷
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接触
• 例子: 刹车盘
• 提供了列表显示的可能接触对
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载荷、边界条件和初始条件
指定的角速度
u or v
Fc
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载荷、边界条件和初始条件
• 幅值定义 • 指定载荷和边界条件可以随着时间或频率相关的幅值曲线变化。
幅值定义既可以参考分析步 时间也可以参考总时间
创建和编辑幅值曲 线的对话框
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接触
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接触
• 为什么要定义接触？ • 只有在相互作用模块中定义接触后，ABAQUS才能识别装配件中不 同区域之间的接触关系。 • 两个表面物理上的接近不足以建立表面之间的接触关系。 • 接触与装配件模块中的接触定位约束是不相关的。
Step 3 = Natural frequency extraction
Step 1: 预拉伸弓弦 (静态响应)。
Step 2: 拉弓 (静态响应)。
Step 3: 为加载的系统提取自然频率。 Step 4: 放开弓弦 (动态响应)。
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4. 指定分析控制（包括通用求解控制和求解器控制）。
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分析步
• 分析步 • 分析步为描述模拟历程提供了一种方便的途径。
• 分析的结果取决于事件的顺序。
• 比如：下图中的弓和箭。整个分析过程包括四个分析步：
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载荷、边界条件和初始条件
• 载荷
力学载荷 热载荷
集中力和集中弯矩
压力载荷（Pressure） 体力（包括重力和离心力） 螺栓载荷（螺栓预紧力） 连接器力和弯矩 惯性释放载荷
分布和集中热流
• 载荷可以根据与时间或频率相关的幅值曲线变化。
接触
• 利用相互作用模块定义并管理以下信息：
• 模型区域之间或模型区域同它周围环境之间的各种相互作用关 系、约束、连接件等。
相互作用 通用接触和接触对接触 自接触 XFEM裂纹扩展 循环对称约束 弹性基础 激励器/传感器 约束 绑定约束 刚体约束 显示体约束 耦合约束 MPC多点约束 壳-实体耦合约束 嵌入区域约束 热接触 热膜条件 对环境的辐射 热接触
度算法。
• 分析诊断 • 为接触、塑性、残值和求解器提供细节的诊断信息。
• 在分析步中监控选定的自由度。
• 可以在分析过程中有效的显示求解历程, 为求解过程提供简单指示。 • 选定某节点的某个自由度，指定输出频率。
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• 连接件 • 允许在装配件内的两个点之间或装配件中的点和地面之间定义连接；
• 连接器经常同显示体一起使用；
• 连接件多用于多体动力学仿真分析； • 显示体 • 显示体的目的是可视化，而不是用于分析； • 通过相连的点控制运动； • 在求解器中不添加额外费用；
• 不需要划分网格；
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接触
• 定义接触步骤 1. 创建接触，并选择接触起作用的 分析步。
定义接触的对话框
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接触
• 例如：壳到实体的耦合 • 将壳边同实体表面进行耦合。
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接触
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输出
• 输出 • ABAQUS/Viewer将使用输出数据库（*.odb） • 对于Python和C++保留了API接口，可以用于外部的后处理（比如， 在 ABAQUS/Viewer中添加显示数据）。 • 两种类型的输出数据：场和历程数据。
• 任何分析步都可以用其它分析步替换
• 必需满足分析步的先后顺序。
• ABAQUS/CAE将保留载荷、边界条件、接触等属性。
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分析步
分析步抑制
• 任何分析步都可以抑制 • 可以灵活地对模型进行分析（如评价不同的模型设置） • 在该分析步中创建的属性不参与分析
分析步
• 在ABAQUS/CAE中定义分析步
General procedures Linear procedures
Abaqto Abaqus/CAE
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分析步
分析步替换
接触
3. 编辑接触对话框中完成接触 定义（比如，为接触定义摩
擦模型）。
定义接触属性对话框 编辑接触对话框
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接触
4. 在必要的时候，利用接触管理器激活/取消接触。
接触管理器
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输出
• 模型中定义的输出要求延续到随后的分析步中。 • 在随后的分析步中输出请求可以被修改。
场输出管理器
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输出
• 重启动 (.res)文件需求： • 包含所有相关的输出量，用户只可以控制输出的频率。 • 重启动文件包含所有继续分析所需的信息，因此，它们可能非常大。 • 用于重新启动停止的分析过程。 • 可能引起程序终止的原因包括—硬盘空间不足、断电、正常和非正常 的分析结束、非线性分析不收敛等。 • 用于在ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit之间传递数据。