ABAQUS接触问题浅析(3)

小滑移公式所得出的计算结果可能与实际情况相去甚远,有时甚至无法收敛。图2为自钻式锚杆机械涨壳锚固外部无围岩有限元模型,在应用小滑移公式时计算始终无法收敛。后经分析知,无法收敛原因在于有限元计算过程中钢塞会出现较大滑移,小滑移公式不能用于解决此类问题。在改用有限滑移公式时,才得以计算出结果,结果如图2所示。图3为自钻式锚杆机械涨壳Misses应力云图

。

mm。但为了防止刚体位移,可以增加一个反向

的力。

3　ABAQUS/Explicit接触分析

ABAQUS/Explicit可以选择通用接触算法或

者接触对算法来进行接触模拟。通常定义一个接触模拟只需要简单的指定所采用的接触算法和将会发

杂非线性问题的效率很高。4　结语

接触问题是有限元分析过程中遇到的一个难题,需要对问题进行深刻理解,构建合理的有限元模型,正确设定分析步骤和边界条件等。ABAQUS是功能强大的非线性CAE软件,为解

决此类问题提供了一个强有力的工具。文中仅仅指出在ABAQUS中解决接触问题通常需要注意的一些地方,实际分析中遇到的困难却是多种多样。接触问题的解决一般不是很短时间就能完成,需要对模拟过程不断进行分析和修改。相信只要运用正确的方法并且不断钻研,此类问题一定会有完全解决的一天。

参考文献:

[1]　武际可1从土豆的内伤谈起—漫谈接触问题[J]1

力学与实践,1992(5)

214　分析步骤设置

[2]　石亦平,周玉蓉1ABAQUS有限元分析实例详解[M]1北京:机械工业出版社,2006

[3]　庄茁等1ABAQUS非线性有限元分析与实例[M]1

接触问题为非线性问题,如模型中存在大的位

移和转动,在创建分析步时应设置几何非线性Nl2geom为on。

设置临时边界条件,以保证在接触建立起来之前模型不发生刚体位移。将分析过程分为多个分析步骤来完成,让各个载荷分别在不同的分析步骤中逐渐施加到模型上,避免使接触状态发生剧烈的改变。尽管这样分析步骤多,但减小了收敛的困难,提高了求解的效率。

如果初始载荷是力,当尝试过很多次之后若还不收敛,可以把它换成位移,比如过压0100168

北京:科学出版社,2005

[4]　赵腾伦1ABAQUS616在机械工程中的应用[M]1

北京:中国水利水电出版社,2007

作者简介:宫龙颖(1976-),女,黑龙江人,工程师,1998年毕业于哈尔滨理工大学,从事煤矿用凿岩机械产品检测工作。

(责任编辑　张艳华)

中国煤炭第35卷第7期2009年7月