Abaqus分析步中轉(zhuǎn)換摩擦系數(shù)

2016-11-24  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

當(dāng)兩個(gè)物體產(chǎn)生接觸時(shí),在接觸面上會(huì)傳遞法向力和切向力,這兩個(gè)力之間滿足一定的關(guān)系,此關(guān)系為摩擦,可用接觸面上的應(yīng)力來表示。

在實(shí)際問題中,兩個(gè)物體的接觸界面上通常都存在摩擦,從而可傳遞切向力,因此在進(jìn)行仿真分析時(shí),也應(yīng)當(dāng)考慮摩擦效應(yīng)。但添加摩擦系數(shù)后,會(huì)增加計(jì)算時(shí)間,尤其當(dāng)模型較大且處于調(diào)試階段時(shí),大大降低了調(diào)試效率,而且添加摩擦并不會(huì)提高模型的收斂性;另一方面,對(duì)于有些問題,并不關(guān)心初始階段的摩擦效應(yīng),因此可在初始分析時(shí)不考慮摩擦,而在后續(xù)分析時(shí)增加摩擦來提高計(jì)算效率。

下面通過一個(gè)小實(shí)例來講解如何在Abaqus分析步中改變摩擦系數(shù)。實(shí)例示意圖如圖1所示,上端小方塊在下端長(zhǎng)方塊上滑動(dòng),滑動(dòng)過程分為兩個(gè)階段,第一階段不考慮摩擦效應(yīng),第二階段考慮摩擦效應(yīng)。另外在第一階段之前增加一個(gè)分析步,用來在小方塊上施加一個(gè)向下的力,使小方塊和長(zhǎng)方塊之間產(chǎn)生接觸;在第二階段之前增加一個(gè)分析用來改變摩擦系數(shù)。此時(shí)會(huì)有四個(gè)分析,各分析步的作用如表1所示。

如上面所述,需在第三個(gè)分析步中考慮摩擦系數(shù),因此需在第三個(gè)分析步中添加如下關(guān)鍵字

在改變摩擦系數(shù)時(shí),最好單獨(dú)建立一個(gè)分析步。

下面通過接觸面上的法向接觸力和切向接觸力的變化來說明摩擦效應(yīng)的變化,接觸面上的法向接觸力和切向接觸力變化曲線如圖2所示。

圖2中CFT1為切向接觸力,即摩擦力,CFN2為方向接觸力,從第四分析步中的數(shù)值可看出CFT1≈0.2* CFN2,滿足理論假設(shè)。

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