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simufact使用技巧——接触表功能及参数设置

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发表于 2020-3-25 15:15:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 山东青岛

simufact接触表功能在simufact系列软件(simufact.forming/simufact.welding/simufact.additive)中具有相通的功能,本文以welding8.0中的接触表介绍进行功能介绍。

在simufact welding 8.0版本之前的软件中,没有插入接触表的功能,软件会自动按照默认的接触关系对各个部件的接触进行定义(工装夹具&工件—接触、工件&工件—高温时时粘接、工件&焊缝(填料)—粘接)。为了满足客户的一些特殊的接触关系定义的需求(有时是由于网格文件处理时将同一个部件分割成了两个不同的个体,有时是复合板不同层材料不同需要分开建模等等),在simufact welding8.0版本中增添了插入接触表的功能,以实现用户的建模需要,那么接下来将会详细介绍如何正确并高效地使用“插入接触表”这一功能。

注:1、没有特殊接触定义需求,不使用插入接触表功能也能正确并准确的完成仿真计算。2、Simufact Forming中的接触表设置原则是一致的,这里就不另作说明了。


一、操作流程:在工艺名称上右键—插入接触表(①),会弹出软件的接触表选项进行相应的修改(②),点击ok(③),则接触表可以插入到工序树中(④),如图1所示。


图1 插入接触表

二、功能介绍

在接触表中主要可以分成三个区域:区域①--体:在当前工艺中工件和焊枪(有生成焊缝填料的焊枪才会出现,没有填料的焊枪不会出现在此)列表;与…接触:工件与工装列表。区域②--接触选项,在区域①中选了体和接触体后,就可以对应在区域②中进行设置,值为0.0即使用默认值。区域③--概况,在这里可以看到所有的接触设置参数。



图2 接触表介绍

方向:是指所选接触对的接触检查方向,这里需要注意:在工艺设置—高级—接触检测—点对段接触时,这里的设置才有影响。(一般选择Default即可

Ÿ   Default:将在两个方向上进行接触检查,即首先从第一主体(区域①中的体)相对于第二主体(区域①中的与…接触)的节点进行接触检查,然后从第二主体相对于第一主体的节点。几乎适应于所有的工艺,尽可能使用软件缺省的此选项,尤其适用于可变形部件的变形接触。

Ÿ   Automatic:求解器自动确定在两个可变形体之间的接触中,哪个接触体在外边界处具有最小的单元边长。然后检查接触方向为从该部件相对于另一个部件的节点。

Ÿ   First to second:与default 相比的话,只包含第一个方向的接触检查,没有反方向的接触检查。

注:仅Default选项为两个方向的接触检查,其他选项只包含一个方向的接触检查。

接触类型:是指所选接触对的接触类型,这里需要注意的是无论点对段接触还是段对段接触,这里的设置不受其影响。

Ÿ   接触:定义接触类型为接触时,即一个体上的节点是允许在另一个体上发生相对滑移的,并且在模拟过程中允许他们的接触关系解除或发生分离。

Ÿ   粘接:一旦定义了粘接,则从仿真开始到最后是不能发生分离的,接触节点的相对位移是不可能发生的。

Ÿ   在峰值温度时粘接:在达到特定的粘接温度之前相当于接触,一旦到达粘接温度,则相当于粘接,在这里这个粘接温度默认值是材料的液相线温度(也可以手动调整)。

Ÿ   在峰值温度时高级粘接:当接触点/段达到液相线温度并冷却至固相线温度则变成粘接,这些温度值都在材料的热学性能中可以查看,此时固相线温度则为粘接温度。

接触公差(接触容差):这个参数是和接触表面相关的一个数值,是指节点和物体表面接触的距离,如果节点到表面的距离在接触容差内,则认为节点与表面是接触状态。软件默认的最小接触容差是1/20最小单元边长。如果这里使用数值0.0则代表使用全局默认容差。例,如图3所示,绿色点在接触容差内,则该点将在软件中做“移动”到表面的动作,成为接触。



图3 接触容差

接触偏差因子:如图4所示,接触偏差因子更改了接触公差的区域范围,这个因子的取值范围为[0,1],与刚体接触的默认值是0.9,与可变形体接触的默认值是0.5。



图4 接触偏差因子

接近接触容差:类似于接触容差,在指定距离内建立电和热接触行为。

初始无应力接触投影:初始接触无需计算应力,节点只投影在表面而不产生应力。

力学性能

在…处分离:定义节点可以与表面分离的应力值,即分离应力阀值。当节点/段的法向应力值大于这个数值时,表示即将产生分离。

摩擦应力极限:定义摩擦应力极限,即接触体的最大摩擦剪应力。如果摩擦产生的剪应力达到这个极限值,那么施加的摩擦力就会减小,使最大摩擦力不超过给定值。此参数将覆盖工艺参数中的摩擦定律中的值

摩擦系数:如果两个接触体设置了不同的摩擦系数,则这里取其平均值。在这里可以对每个接触对进行摩擦系数的设置,如果设置了这个参数则覆盖全局摩擦系数(工艺参数的高级设置)。

注:一旦在工艺中插入接触表,这个接触表将首先默认填充缺省的接触关系。如果插入接触表之后更改了组件等,需要更新一下接触表,如果没有做这一步操作,提交计算的时候,软件也会做出更新接触表的提示。

要点回顾总结

1)       没有特殊接触定义需求,不使用插入接触表功能也能正确并准确的完成仿真计算。

2)       如果在网格模型前处理中将一个整体分成不同独立的块进行划分,破坏了其原始一体关系,则在仿真模型建立时需要插入接触表并完成块与块的粘接关系定义,但不建议在焊接关键位置进行模型的分块,这将会导致在计算过程中,增加大量的接触计算。

3)       接触检查方向没有特殊情况,一般选择Default即可。


​阅读原文:https://mp.weixin.qq.com/s/D0kIv4Cx7hWKDAYSMEqCQg

chuanhui.wang@hexagon.com

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