Abaqus过盈接触（Interference Fit）设置介绍及案例赏析
本帖最后由 2516810147 于 2018-10-12 16:27 编辑Abaqus过盈接触（Interference Fit）设置介绍及案例赏析
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6duDRkicibiceyEuDzwrgeAHRG0lsskLEa4bRXb9t3hh5K76Xia30PJDufU2g/640?wx_fmt=gif一、问题的提出：https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6duUWe8n7PpSZ8zmCap1AK8FW2uicrLcMfgkpl0sCP2l8ZyH64csGL96UA/640?wx_fmt=png初始的过盈是否应该存在是需要用户在Abaqus中定义的,而不是由初始装配关系直接确定的。二、当初始过盈存在时，如果使用不同的接触算法，Abaqus默认的处理方法如下：
1. Contact pairs使用interference fit处理所有初始过盈，默认第一个（单个）增量步中调整好所有过盈量；另外也可以逐渐或者通过无应变（strain-free）调整的方法调整过盈量2. General contact在给定误差范围内，使用无应变（strain-free）调整的方法调整过盈量；过盈量超过给定误差的被忽略，也就是从接触区域内移除；另外也可以使用interference fit的方法处理过盈总之，有三种处理方法：1.无应变调整（strain-free Surface adjustment）；2.interference fit；3.准确指定间隙或过盈量（仅适用于接触对）注意：在Abaqus中，过盈接触可通过接触对或通用接触方法来模拟，当采用接触对时，Abaqus默认将重叠区域考虑为过盈量，并且在第一个增量步消除过盈量，此时可能出现难以收敛的情况，因此可通过*CONTACT INTERFERENCE, SHRINK在第一个分析步中逐步消除过盈量；当采用通用接触时，Abaqus默认不会将重叠区域考虑为过盈量，但可通过*CONTACT INITIALIZATION DATA和*CONTACT INITIALIZATION ASSIGNMENT关键字来对模型进行初始设置，这样Abaqus会在第一个分析进行过盈量的消除。
三、*CONTACT INTERFERENCE定义过盈的方法1.在非初始步，打开Interaction编辑框，点击Interference fit定义接触过盈或间隙。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6duaqq89ibstyQbptNuiaSIFsOZOwbcpuSkIiaEPtClR3bTZictRXxrnrWQlA/640?wx_fmt=png2.在Interference fit option如图进行选择
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6duXztEI3QR9McLxuEOBkic2T5gsXHPCDKfjVJBnqaxTvML9YkeMxUVicmQ/640?wx_fmt=png
不能再initial分析步中对其进行定义，而只能在后续分析步中定义。也可以使用幅值曲线定义（后续更新）1. *CONTACT INTERFERENCE不能使用ABAQUS 默认的幅值曲线 Ramp (从1降至0)，而要使用自定义的幅值曲线，使过盈接触的幅值在整个分析步中从0到1逐渐增大。2. 如果在ABAQUS/CAE模型中两个接触面之间有大小为t的间隙，事实上它们之间应该存在接触关系，则关键词*CONTACT PAIR中的参数AJUST=(位置误差限度)必须略大于此缝隙的大小t，否则ABAQUS会认为这两个接触面之间没有接触，*CONTACT INTERFERENCE中的参数（过盈量或间隙量）不会起作用。3 . 参数（过盈量或间隙量）为负值才表示过盈接触，正值表示两个面之间存在缝隙。
四、案例赏析：①通过仿真轴与轴承的装配来讲解interference fit1.创建轴（离散刚体）和轴套，轴的直径是50mm，轴套直径49.4mm，将轴分割为两部分，定义与轴套接触的面为主面，定义轴套的内表面为从面https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6duXOpEQiakoOGx9Xm4Bokc6BSVVt4ErAF5vWZjeia8gCktEoHwDVPt8rfg/640?wx_fmt=pnghttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6du6nIndR0ehLGWzkGIDL2oS27WNZcOkYD1SPZICaibJvYheGHRLvicczSw/640?wx_fmt=png2.创建General static分析步3.创建接触属性
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6duXDgOaiaSqoed61HXSjL1lQsGfx70KicPibCFbNNJQma4e87Tx416ADicDg/640?wx_fmt=png创建接触，并在step-1修改https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6duuAco9Y1x677bJ47cwCgiax7OxbPDu8EBp7WbCwhQpRECofNImPwo0MA/640?wx_fmt=pnghttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6duvMBBcs0ayvvEqqcXHqvkKUuS2ctThNxedgVXYpD1h6pzO82hSL0wkQ/640?wx_fmt=png4.在load边界条件设置三个对称，一个固定https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6duj0DnVWtJoPibshfNTicDicicLLZtuTibcfqQfPwjf5iatYibHrO3riajCl6JGQ/640?wx_fmt=png5.提交计算后查看结果分析开始时：https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2pXSXAH7BbOub5Xz0icWk5KhHWqS6AyVD2br88Yx2bKZH3iaBuRYP13FkqdcfLbYSmX2O7LiclAgcMEw/640?wx_fmt=png分析结束时：https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2pXSXAH7BbOub5Xz0icWk5KhLHbqLj9oAl7jEQibzic9juJPBe7zd9Z7Ofbb1Tib966Ph1alcibcNQoIPg/640?wx_fmt=png从图上看出，分析结束时，已经消除了过盈（由于Abaqus后处理的原因，看着仍有部分穿透）https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/KtibTpniasib2o5xw4CTjggZQPbjbRES6duDRkicibiceyEuDzwrgeAHRG0lsskLEa4bRXb9t3hh5K76Xia30PJDufU2g/640?wx_fmt=gif从该云图结果可以看出，此设置消除了初始过盈。
2018-04-14错误订正：Friction should not be added until after the first steps have been completed for shrink-fit contact interference problems.据此，上面接触属性的设置是不对的，修改后结果对比如下：https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/KtibTpniasib2pXSXAH7BbOub5Xz0icWk5Kh9yzyazzt1MQQnjZiblrAHHsEWCNLiaRX7lp3LlE2PsF2B24Ou3MicUU7A/640?wx_fmt=gifhttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/KtibTpniasib2pXSXAH7BbOub5Xz0icWk5KhrW1zreCCHM0AGjKu81fEFyt44OsHDSaDgeIkKfwYFpgfOEQnbfg6Ww/640?wx_fmt=gifhttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/KtibTpniasib2pXSXAH7BbOub5Xz0icWk5Kh5PSictzNh0DBrxcw2xtXtYAfxvz41F2hicGZusILedBufUa7JNYDxpIA/640?wx_fmt=gifhttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/KtibTpniasib2pXSXAH7BbOub5Xz0icWk5KhU4qwYd4KqXOYRjm2K4JDjuLNCGNE4HhgRbH5icfykSxUIyN9qyIM6Lg/640?wx_fmt=gif
②
利用过盈接触模拟螺栓预紧力和在load模块定义bolt load不同的是这种方法是在Interaction模块定义，其设置如下：
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2rk7iad10bkZbHvjPJMLAyQoouzFB6QWM0bQ9JUqPbnk6LeGUE8icw0LFKw4jhcwBupcPf2zIJnScibw/640?wx_fmt=png不过这种方法刚开始不能确定过盈量的具体数值，可以通过设置历史输出https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2rk7iad10bkZbHvjPJMLAyQoNvpfwT5xRPbJNpaZRcJxanDouX4NLibsYptCFoRmBHmgXO4IDdS1DwQ/640?wx_fmt=png算完之后和实际的螺栓预紧力进行比较，从而调整过盈量的数值。本例的螺栓预紧力为100000N，使用此方法的其计算结果如下：https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2rk7iad10bkZbHvjPJMLAyQoBVW1KVjxRr2JaGDsuaSKRjV9WMccwtrmmUTgQYdOjz4vftjDriaTRMg/640?wx_fmt=pngMises应力云图如下：https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/KtibTpniasib2rk7iad10bkZbHvjPJMLAyQobiawJxdt0bXg7ABPDDBhDtWwYplXjyeicCWOvWfVHqtVlGVuhYeVHl8w/640?wx_fmt=gif对比结果：左图是使用bolt load定义的结果，右图是使用初试过盈量定义的结果。（你看到不同之处了吗）https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/KtibTpniasib2rk7iad10bkZbHvjPJMLAyQo0qK4gZoVguXsu1V0bd5ib9VwNGvicLvumEmgYlG0xichZ8C5YalqKSJ8Q/640?wx_fmt=gif③随后对两种方法仿真螺栓预紧力是否设置摩擦接触对结果的影响进行了分析：绘制螺栓预紧力随时间变化曲线https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2pXSXAH7BbOub5Xz0icWk5KhrZqia98TatnH0MWTicYrICaOCgFIgpI1AvYicvibzSpuYXX6kibd8FHecng/640?wx_fmt=png从曲线上看，最后预紧力都可以满足要求。将最后螺栓预紧力进行比较，如图，从图中看出，第二种设置和理论上是相等的。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/KtibTpniasib2pXSXAH7BbOub5Xz0icWk5Khv967yAmic9XNkVicPb5iaN3U6z5pwHBLQQ2xNGpa95HxXDebSS7FAxgTg/640?wx_fmt=png云图对比：https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/KtibTpniasib2pXSXAH7BbOub5Xz0icWk5KhtsnHSa3LdbE9EVAJUuA7r5O14vcVzNobvG0aK4mrRzdm3w1NvDOX4A/640?wx_fmt=gifhttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/KtibTpniasib2pXSXAH7BbOub5Xz0icWk5Khot3crSfKYnjVqLR4RY0gF2AyNBkvjoXLoQPkVyZMCZAsXSJbPU3w1Q/640?wx_fmt=gif 图都看不到啊 andy77 发表于 2018-10-15 09:28
图都看不到啊
动画可以看的到吗 所有图都看不到 所有图都看不到 andy77 发表于 2018-10-15 13:04
所有图都看不到
在微信里面直接搜标题 相當清楚 好文推一下
不過對於
Magnitude at start of step 這部分能再說明清楚些嗎? 所有图都看不到 看不到图啊 看不到图 谢谢分享共同进步
为什么看不到图啊，微信公众号是什么啊 微信封图
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