ABAQUS中的约束和接触
abaqus七讲：abaqus接触分析
• ABAQUS/Standard中使 用的严格的主/从接触算法。 • 从属表面的节点不能 穿透到主控表面。 • 主控表面的节点可以 穿透到从属表面。
在多数情况下，ABAQUS/Explicit使用平衡的主/从算法。
• 两次应用单纯的主-从接触算法，并平均化。在第二次施加接触 约束时，交换主/从表面。 • 使接触物体之间的侵彻达到最小化。
变形体之间的有限滑动接触 这是最一般类型的接触。
例子：螺纹连接。 • 这些问题一般包含初始的过盈配合
由于过盈精度引起的 接触压力的分布
自接触
单个表面与它自身接触称为自接 触。在ABAQUS的二维和三维模 型中可用。 在分析过中，当表面严重变形时， 使用自接触将非常方便。对于某 些问题，在分析之前不可能确定 单个的接触区域，或者确定接触 区域是非常困难的。 把单个接触表面作为接触对定义 自接触，而不是通过两个不同的 表面定义。
SURF1 (刚体) SURF2
最小主应力云图
例子：橡胶垫片的压缩 (选自 “Self-contact ts: rubber gasket,” ABAQUS例子手册1.1.17 节)
变形体与刚体的接触:
表面之间的有限滑动（大位移）。 变形组件之间的有限应变。
讲接触非线性
概述
• 简介 • 主/从方法和隐含假设 • 定义双面接触概述 • 定义面的规则 • 局部表面行为 • 接触问题中点的相对滑动 • 接触问题中调整初始节点位置
• 接触输出
• 完全约束的接触行为 • 刚体
简介
• 什么是接触?
当两个实体接触时，力通过它们的接触表面传递。 • 在某些情况下，只传递垂直接触表面的力。
定义表面接触属性
*SURFACE INTERACTION选项定义表面接触属性。
Abaqus基础知识系列讲堂（7）：AbaqusCAE中的约束
Abaqus基础知识系列讲堂（7）：AbaqusCAE中的约束展开全文（一）功能介绍在Interaction功能模块中，主菜单Constraint（约束）的作用是定义模型各部分的自由度之间的约束关系，具体包括以下类型：●Tie（绑定约束）：模型中的两个面被牢固地粘结在一起，在分析过程中不再分开。
被绑定的两个面可以有不同的几何形状和网格；●Rigid Body（刚体约束）：在模型的某个区域和一个参考点之间建立刚性连接，此区域变为一个刚体，各节点之间的相对位置在分析过程中保持不变；●Display Body（显示体约束）：与Rigid Body类似，受到此约束的实体只用于图形显示，而不参与分析过程；●Coupling（耦合约束）：在模型的某个区域和参考点之间建立约束，它又分为：- Kinematic Coupling（运动耦合）：即在此区域的各节点与参考点之间建立一种运动上的约束关系。
- Distributing Coupling（分布耦合）：也是在此区域的各节点与参考点之间建立一种约束关系，但是对此区域上各节点的运动进行了加权平均处理，使此区域上受到的合力和合力矩与施加在参考点上的力和力矩相等效。
换言之，分布耦合允许面上的各部分之间发生相对变形，比运动耦合中的面更柔软。
●Shell-to-Solid Coupling（壳体-实心体约束）：在板壳的边和相邻实心体的面之间建立约束。
●Embedded Region（嵌入区域约束）：模型的一个区域镶嵌在另一个区域中。
●Equation（方程约束）：用一个方程来定义几个区域的自由度之间的相互关系。
关于Interaction功能模块的详细介绍，请参见ABAQUS帮助文件《ABAQUS/CAE User’s Manual》第15章“TheInteraction Module”。
（二）答疑解惑1、在Abaqus/Standard 分析中可以定义绑定接触（tie contact），也可以定义绑定约束（tie constraint），它们有何区别？在Abaqus/CAE 中定义绑定接触（tie contact）的方法为：在Interaction 功能模块中选择菜单Interaction → Create，接触类型设为 Surface to surface contact，在如图1所示的对话框中，根据模型的实际情况设置Slave Node/Surface Adjustment（不要选择No adjustent），然后选中Tie adjusted surfaces。
ABAQUS应用培训-09 接触分析及实例
接触分析方刚2015年7月2015/7/5 1接触•“为什么要定义机械接触？–只有在接触模块中指定接触时，ABAQUS才识别装配件中不同区域之间的接触。
–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位置约束是不相关的。
–接触位置约束只是让部件实例正确定位的方法之一。
–可以定义接触模型的法向关系、摩擦和干涉。
接触的实质[K]{U } {P }0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0k3100 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 k 06110 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 k 0 0 0106k0 0 0 0 01160 0 0 0 0 0145 236 7101189123接触操作（Interaction）Interaction1. 不同的接触算法：standard explicit2. 作为一种边界条件，接触定义在不同的step中可以发生变化3. 接触算法还分为Kinematic, Penalty，初学者不用选择4. Surface to Surface, Surface to node5. 主面（master, first）和从面（slace,second）6. 接触体之间的相互作用：摩擦和热传递等设置7. 接触面的间隙调整4 2015/7/5接触–利用接触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模型之间的机械和热接触。
机械接触其它接触(约束)热接触一般和双面接触捆绑约束热膜条件自接触刚体对环境的辐射弹性基础显示体热接触激励器/传感器耦合壳到实体耦合嵌入区域线性多点约束方程接触–例如：壳到实体的耦合–将壳边同实体表面耦合的界面。
接触–在接触模块中还可以定义连接器。
–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接触带有摩擦的双面接触带有摩擦的自接触捆绑约束筒子挤压分析过程中的接触定义：未变形状态（左）和变形状态（右）8接触•例子：定义接触的分析步1. 创建接触，并选择接触起作用的分析步。
abaqus coupling约束详解
abaqus coupling约束详解（原创版）目录1.Abaqus 耦合约束概述2.Abaqus 耦合约束的种类3.Abaqus 耦合约束的设置方法4.Abaqus 耦合约束的实例分析5.总结正文一、Abaqus 耦合约束概述Abaqus 是一款强大的有限元分析软件，广泛应用于各种工程领域。
在 Abaqus 中，耦合约束是用于模拟多个部件之间相互作用的一种方法。
通过使用耦合约束，可以实现模型中各个部件之间的接触、摩擦、粘结等复杂关系。
耦合约束的设置对于模型的求解至关重要，直接影响到计算结果的准确性。
二、Abaqus 耦合约束的种类Abaqus 中主要有以下几种耦合约束：1.共节点约束：共节点约束是指两个或多个部件之间在某些节点上具有相同的位移。
这种约束通常用于模拟焊接、螺栓连接等结构。
2.滑移约束：滑移约束是指两个或多个部件之间在某些节点上具有相同的速度。
这种约束通常用于模拟滑动轴承、齿轮等结构。
3.旋转约束：旋转约束是指两个或多个部件之间在某些节点上具有相同的角位移。
这种约束通常用于模拟旋转连接、曲柄连杆机构等结构。
4.粘结约束：粘结约束是指两个或多个部件之间在某些节点上具有相同的法向压力。
这种约束通常用于模拟粘结、吸附等结构。
5.接触约束：接触约束是指两个或多个部件之间在某些节点上具有相同的法向压力和切向压力。
这种约束通常用于模拟接触、摩擦等结构。
三、Abaqus 耦合约束的设置方法在 Abaqus 中设置耦合约束主要包括以下几个步骤：1.创建模型：首先需要创建一个有限元模型，包括需要进行耦合约束的各个部件。
2.选择耦合约束类型：根据模型的实际情况，选择合适的耦合约束类型。
3.定义耦合约束：在 Abaqus 中，可以通过交互式对话框或命令行方式定义耦合约束。
在定义耦合约束时，需要指定参与约束的部件、约束的节点、约束的类型以及相关的参数。
4.应用耦合约束：定义好耦合约束后，将其应用到模型中，即可进行求解。
abaqus模块的绑定约束操作
一、概述abaqus是一款由达索系统公司（Dassault Systemes）开发的有限元分析软件，广泛应用于工程结构、土木工程、航空航天等领域。
在abaqus中，绑定约束是一种常见的操作，用于模拟物体间的连接关系或固定关系。
本文将介绍abaqus中的绑定约束操作。
二、绑定约束的概念1. 绑定约束是指在abaqus中对物体进行连接或者固定的一种约束条件。
它可以模拟物体之间的固定连接或者相对运动的约束关系。
2. 绑定约束可以用于固定接触表面、模拟焊接连接、模拟螺栓连接等多种场景。
3. 在abaqus中，可以通过多种方式对物体进行绑定约束的设置，包括使用命令行、使用图形用户界面等方式。
三、绑定约束的设置步骤1. 在abaqus中，首先需要选择要进行绑定约束的物体或部件。
2. 然后通过选择“约束”命令，在“绑定”选项中设置绑定类型和相关参数。
3. 在设置绑定约束时，需要考虑物体的几何形状、连接方式以及受力情况等因素。
四、绑定约束的应用案例1. 绑定约束在模拟焊接连接时的应用在工程实践中，常常需要模拟焊接连接的受力情况。
通过在abaqus 中设置绑定约束，可以有效模拟焊接连接的约束关系，从而分析焊接连接受力情况并进行优化设计。
2. 绑定约束在模拟螺栓连接时的应用螺栓连接是工程结构中常见的连接方式，通过在abaqus中设置绑定约束，可以模拟螺栓连接的约束关系，并分析螺栓连接的受力情况及其对结构的影响。
3. 绑定约束在固定接触表面时的应用在工程分析中，常常需要模拟物体之间的固定接触关系。
通过在abaqus中设置绑定约束，可以模拟物体之间的固定接触关系，从而分析受力情况及其对结构的影响。
五、绑定约束的注意事项1. 在设置绑定约束时，需要考虑物体的几何形状和受力情况，以确保设置的绑定约束可以准确模拟实际情况。
2. 在进行绑定约束的设置时，建议结合工程实践和理论知识，进行合理的参数选择和设置，以确保模拟结果的准确性和可靠性。
Abaqus-Explicit-接触问题
1. Abaqus/Explicit 中的接触形式双击Interactions，出现接触形式定义。
分为通用接触（General contact）、面面接触（Surface-to-Surface contact）和自接触（Self-contact）。
1. 通用接触General contact通用接触用于为多组件，并具有复杂拓扑关系的模型建模。
General contact algorithm•The contact domain spans multiple bodies (both rigid and deformable)•Default domain is defined automatically via an all-inclusive element-based surface •The method is geared toward models with multiple components and complex topology。
•Greater ease in defining contact model2. Surface-to-Surface contactContact pair algorithm•Requires user-specified pairing of individual surfaces•Often results in more efficient analyses since contact surfaces are limited in scope 3. 自接触（Self-contact）自接触应用于当部件发生变形时，可能导致自己的某两个或多个面发生接触的情况。
如弹簧的压缩变形，橡胶条的压缩。
•容易使用•“自动接触”•节省生成模型的时间•通用接触算法一般比双面接触算法快机械约束形式•运动依从Kinematic contact method（只有接触对形式可用,General contact不可用）默认的运动接触公式达到的计算精度与接触条件相一致。
abaqus coupling约束详解
abaqus coupling约束详解abaqus是一款强大的有限元分析软件，其耦合约束功能在工程仿真中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍Abaqus耦合约束的类型、设置方法以及在实际工程中的应用，帮助读者更好地理解和利用这一功能。
一、Abaqus耦合约束概述Abaqus耦合约束主要用于将两个或多个变量之间建立强耦合关系，从而实现特定物理场的仿真。
在abaqus中，耦合约束可分为内部耦合和外部耦合两类。
内部耦合约束用于同一部件内的不同变量之间，而外部耦合约束则用于不同部件之间。
二、常见耦合约束类型及应用1.内部耦合约束：包括位移耦合、力耦合、温度耦合等。
在实际应用中，位移耦合最为常见，可用于模拟不同部件之间的相对运动关系。
2.外部耦合约束：主要包括表面耦合和接触耦合。
表面耦合用于模拟两个部件之间的表面之间的相互作用，接触耦合则用于实现部件间的接触与摩擦行为。
三、耦合约束设置与操作方法1.创建耦合约束：在Abaqus中，可通过创建场变量并与部件几何体或边界条件进行耦合来实现约束。
具体操作步骤为：创建场变量-> 定义场变量耦合-> 选择部件或边界条件-> 设置耦合关系。
2.管理耦合约束：在仿真过程中，可通过管理耦合约束面板来查看和编辑已设置的耦合约束。
此面板提供了耦合约束的详细信息，如约束类型、目标变量等。
3.删除耦合约束：若需删除耦合约束，可在管理耦合约束面板中选中需删除的约束，点击删除按钮即可。
四、耦合约束在实际工程中的应用案例1.结构力学仿真：在桥梁、建筑等结构力学仿真中，可通过耦合约束实现不同部件之间的位移关系，以评估结构的稳定性和安全性。
2.热传导仿真：在电子器件、建筑节能等领域，耦合约束可用于模拟温度分布，分析热传导过程中的热应力、热膨胀等现象。
3.流固耦合仿真：在航空航天、汽车工程等领域，耦合约束可实现流体与固体部件之间的相互作用，如空气动力学仿真、发动机燃烧室仿真等。
【2017年整理】Abaqus Explicit 接触问题
【2017年整理】Abaqus Explicit 接触问题1. Abaqus/Explicit 中的接触形式双击Interactions，出现接触形式定义。
分为通用接触(General contact)、面面接触(Surface-to-Surface contact)和自接触(Self-contact)。
1. 通用接触 General contact通用接触用于为多组件，并具有复杂拓扑关系的模型建模。
General contact algorithm• The contact d omain spans multiple bodies (both rigid and deformable) • Default domain is defined automatically via an all-inclusive element-based surface • The method is geared toward models with multiple components and complex topology。
• Greater ease in defining con tact model2. Surface-to-Surface contactContact pair algorithm• Requires user-specified pairing of individual surfaces• Often results in more efficient analyses since contact surfaces are limited in scope3. 自接触(Self-contact)自接触应用于当部件发生变形时，可能导致自己的某两个或多个面发生接触的情况。
如弹簧的压缩变形，橡胶条的压缩。
• 容易使用• “自动接触”• 节省生成模型的时间• 通用接触算法一般比双面接触算法快机械约束形式• 运动依从 Kinematic contact method (只有接触对形式可用,General contact不可用)默认的运动接触公式达到的计算精度与接触条件相一致。
Abaqus中的分析步、接触和载荷
Abaqus中的分析步、接触和载荷Abaqus/CAE中的分析步、接触和载荷第五讲L1.2概述分析步 ? 输出 ? 接触 ? 载荷、边界条件和初始条件 ? 练习Introduction to Abaqus/CAE分析步L1.4分析步分析步模块有下面四个用途： 1. 定义分析步。
2. 指定输出需求。
3. 指定分析诊断。
4. 指定分析控制。
Introduction to Abaqus/CAE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，右图中的弓和箭。
整个分析过程包括四个分析步：L1.5Step 3 = Natural frequency extractionStep 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)。
Introduction to Abaqus/CAE分析步在Abaqus/CAE中定义分析步General proceduresL1.6Linear proceduresAbaqus/Explicit proceduresIntroduction to Abaqus/CAEL1.7分析步分析步替换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Introduction to Abaqus/CAEL1.8分析步分析步抑制任何分析步都可以抑制 ? 可以灵活的分析模型 (比如可以评估不同模型设置) ? 在此分析步创建的属性不参与分析Introduction to Abaqus/CAE输出输出输出到结果文件? Abaqus/Viewer将使用输出数据库。
? 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。
ABAQUS中的约束和接触
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
刚体参考点的位置
用户可以将刚体的参考节点放在模型中的任何位置 如果在分析过程中，刚体在所施加载荷下自由移动， 参考节点的位置是非常重要的； 这样的情况下，参考节点应该放在刚体的质心 Abaqus可以自动计算质心，并重新确定参考节点的位 置 Abaqus通过组成刚体单元的质量分布确定质心
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
解析刚体表面
使用*SURFACE选项，有三种可用的解析表面：
• 使用TYPE=SEGMENTS定义二维刚体表面 • 使用TYPE=CYLINDER定义三维刚体表面，在垂直于平面方向 无限延伸 • 使用TYPE=REVOLUTION定义旋转的三维表面
从属节点的状态（张开或接触）将打印在输出(.dat)文 件中
• 在打印输出文件中，对于捆绑约束中没有与主控表面接触的从 属节点将给出警告信息
默认情况下，平动和转动自由度将都被约束
• 如果不需要约束旋转自由度，可以使用NO ROTATION参数
北京怡格明思工程技术有限公司
模型区域之间或模型区域同它的周围的模型之间的力 学的和热的接触
约束(constraint) 绑定约束(Tie) 刚体(Rigid Body) 显示体(Display Body) 耦合(Coupling) 多点约束(MPC Constraint) 力学接触(contact) 一般接触(General Contact) 面面接触(Surface-to-Surface contact) 自接触(Self-contact) 循环对称(Cyclic symmetry) 弹性基底(Elastic foundation) 热接触 热接触 热膜条件 (Film Condition) 空腔辐射(Cavity radiation) …
abaqus相互作用公式约束
abaqus相互作用公式约束
在Abaqus中，你可以使用多种类型的约束来模拟相互作用。
这些约束可以大致分为两类：全局约束和局部约束。
全局约束，如位移约束，在整个模型上应用，而局部约束，如面约束，仅在模型的特定部分上应用。
以下是一些常见的Abaqus约束：
1. 位移约束（Displacement Constraints）: 这通常用于固定模型的某些部分。
例如，如果你想让模型的一部分不能移动，你可以对这部分应用位移约束。
2. 转动约束（Rotation Constraints）: 这用于固定模型的某些部分的旋转。
例如，如果你想让模型的一部分不能旋转，你可以对这部分应用转动约束。
3. 面约束（Surface Constraints）: 这通常用于在模型的某些表面上施加或限制应力或应变。
例如，如果你想让两个接触的面之间保持一定的距离，你可以在这两个面上应用面约束。
4. 耦合约束（Coupling Constraints）: 这允许你将一个节点的自由度耦合
到另一个节点的自由度上。
例如，如果你想让一个节点的x方向位移与另一个节点的x方向位移相同，你可以在这两个节点上应用耦合约束。
5. 弹性约束（Elastic Constraints）: 这用于模拟弹性连接。
例如，如果你
想让两个部分之间有一个弹簧连接，你可以在这两个部分上应用弹性约束。
这些约束的具体设置取决于你的模型和你想要模拟的物理现象。
你应该根据你的具体需求来选择和设置这些约束。
Abaqus中的分析步、接触和载荷
输出
输出
• 输出到结果文件 • Abaqus/Viewer将使用输出数据库。 • 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。 • 场数据用于绘制模型的变形、云 图和X–Y绘图 • 历程数据用于X–Y 绘图
L1.27
Introduction to Abaqus/CAE
接触
3. Edit Interaction对话框中完 成接触定义（比如，为接触 定义摩擦模型）。
L1.28
Create Interaction Property 对话框
Edit Interaction 对话框
Introduction to Abaqus/CAE
Introduction to Abaqus/CAE
载荷、边界条件和初始条件
• 载荷的例子
P
L1.34
p
集中力
载荷 大小
载荷的幅值随时间变化
压力载荷或分布热流
时间
Introduction to Abaqus/CAE
载荷、边界条件和初始条件
• 边界条件
机械 固定的平移或转动 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
热 指定的温度
L1.35
• 指定边界条件可以随着时间相关的幅值定义变化。 • 机械边界条件即可以参考总体坐标系，也可以参考局部坐标系或基准坐标系。
Introduction to Abaqus/CAE
载荷、边界条件和初始条件
• 边界条件例子
L1.36
固定的平移和转动
abaqus英文版约束表面与表面接触
abaqus英文版约束表面与表面接触Abaqus是一款流行的有限元分析软件，用于建模和分析各种工程问题。
在进行仿真分析时，经常需要对不同部分进行约束和接触分析。
为了方便使用ABAQUS中的约束表面和表面接触功能，以下是相关说明和操作步骤。
约束表面：约束表面功能是用于将结构的一部分固定，以限制其运动。
可以使用三种不同的约束方法：固定约束、刚性约束和封闭约束。
1. 固定约束：当需要固定结构的整个表面时，可以使用固定约束。
单击“模型”菜单下的“约束”以开始添加约束，然后选择“SF/SFP约束”，然后将“关联”命令下拉列表中的单元面的选项设置为“整个面”。
2. 刚性约束：刚性约束是指将结构部件的运动限制为特定方向的约束。
单击“模型”菜单下的“约束”以开始添加约束，然后选择“EQUATION约束”，并在“关联”命令中选中要约束的面。
然后，单击“约束类型”下拉列表中的“刚性”选项并设置方向。
3. 封闭约束：当需要将结构部件全部固定，并使其不能旋转时，可以使用封闭约束。
单击“模型”菜单下的“约束”以开始添加约束，然后选择“MPC约束”，在“关联”命令中选中要封闭的面，并设置“约束类型”为“封闭”。
表面接触：表面接触功能是用于定义两个表面之间的接触条件，并控制它们之间的交互行为。
可以使用以下两种类型的表面接触：基于节点和基于元素。
1. 基于节点：基于节点的表面接触是通过在两个表面之间定义可接触接触表面来实现的。
单击“模型”菜单下的“接触”以开始添加接触定义，然后选择“面接触”，在“主面”和“接触面”下拉列表中选择要连接的面。
然后，在“行为”下拉列表中选择“摩擦”或“具有摩擦”。
2. 基于元素：基于元素的表面接触是通过在两个表面之间定义接触单元来实现的。
单击“模型”菜单下的“接触”以开始添加接触定义，然后选择“单元接触”，在“主面”和“接触面”下拉列表中选择要连接的面。
然后，在“行为”下拉列表中选择“摩擦”或“具有摩擦”。
abaqus接触问题技巧整理
接触问题技巧整理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=0.024、定义tie时也应该设定类似的position tolerance:*Tie, name=ShaftBottom, adjust=yes, position tolerance=0.15、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）。
一般情况下不必设置此参数，如果在msg 文件中看到opening和closure的数目不断减小（即迭代的趋势是收敛的），但12次迭代仍不足以完全达到收敛，就可以用*CONTROL来增大允许的迭代次数。
ABAQUS的接触问题中,Tie、MPC和Coupling的区别和使用原则
ABAQUS的接触问题中，Tie、MPC和Coupling的区别和使用原则依个人经验和理解，针对ABAQUS的接触问题中，Tie、MPC和Coupling的区别和使用原则在此做个总结。
不足之处，希望多多评改。
TKS!========= 梵音静思（QQ 974112936）∙Tie：在刚度数据传递上相当于两个面刚性连接，绑定区域不发生相对运动和变形，刚度较大；在约束形式上tie约束为面对面的约束，主要是用于点（一个或多个，但不能是RP）和面以及面与面之间的绑定约束，用悬臂梁算模态的方法，测试RP和面之间用tie绑定完全没效果。
∙Coupling：可以理解为对接触问题的一种简化方式。
Coupling可用于建立参考点（只测试过RP点）和关注对象之间（耦合点）的约束，关注对象和参考点之间有相同的刚体运动，可以在参考点上施加约束载荷。
在约束形式上coupling为点对面的一中约束。
其中，coupling分为两种：运动耦合和分布耦合（1）运动耦合：即在此区域的各节点与参考点之间建立一种运动上的约束关系。
（2）分布耦合：在此区域的各节点与参考点之间建立一种约束关系，但是对此区域上各节点的运动进行了加权处理，使在此区域上受到的合力和合力距与施加在参考点上的力和力矩相等效。
换言之，分布耦合允许面上的各部分之间发生相对变形，比运动耦合中的面更柔软。
其中，Coupling的类型又分为三种：001. Kinematic：约束耦合点与参考点之间的刚体运动，可有选择性的约束6个自由度，6个自由度全选择的时候相当于MPC中的Beam约束。
通常是一个点和多个点之间的耦合约束002. Contimuum distributing（木用过~待补充）003. D-coupling：着重于强调耦合间的力和力矩的传递，而对于位移的耦合不是刚性的。
一般来讲，分布耦合处的刚度小于运动耦合处的刚度。
MPC：MPC功能最强大，选项也最多。
这里的选择总会让人感觉到困惑···MPC下面有很多子类，相对而言选择性强些，对于点对点的约束很直观，如果能结合一些网格划分工具中的功能，是很容易定义多个点和另外多个点之间的对应MPC关系的。
abaqus绑定条件
abaqus绑定条件Abaqus绑定条件Abaqus是一种广泛应用于工程领域的有限元分析软件，通过建立数学模型和求解数学方程，可以模拟和分析各种结构的力学行为。
在使用Abaqus进行分析时，我们需要给出一些边界条件和约束条件，这些条件被称为绑定条件。
绑定条件的正确使用对于分析结果的准确性和可靠性至关重要。
本文将介绍一些常见的绑定条件及其使用方法。
1. 位移边界条件位移边界条件是指在分析模型中给定一些节点或边界的位移值。
例如，当我们研究一个受力物体的变形时，可以通过给定物体某些节点的位移值来模拟物体的变形行为。
在Abaqus中，可以通过选择节点或边界并指定其位移值来设置位移边界条件。
2. 荷载边界条件荷载边界条件是指在分析模型中给定一些节点或边界的外部载荷。
例如，当我们研究一个悬臂梁的弯曲行为时，可以通过给定梁端点的外部力值来模拟梁的受力行为。
在Abaqus中，可以通过选择节点或边界并指定其外部载荷来设置荷载边界条件。
3. 材料属性边界条件材料属性边界条件是指在分析模型中给定一些材料属性的数值。
例如，在研究一个材料的热传导行为时，可以通过给定材料的热导率和热容量等参数来模拟材料的热传导行为。
在Abaqus中，可以通过在材料定义中指定材料属性的数值来设置材料属性边界条件。
4. 约束条件约束条件是指在分析模型中给定一些节点或边界的约束。
例如，在研究一个悬臂梁的弯曲行为时，可以通过给定梁端点的位移约束来模拟梁的支撑行为。
在Abaqus中，可以通过选择节点或边界并指定其位移约束来设置约束条件。
5. 温度边界条件温度边界条件是指在分析模型中给定一些节点或边界的温度值。
例如，在研究一个材料的热膨胀行为时，可以通过给定材料表面的温度值来模拟材料的热膨胀行为。
在Abaqus中，可以通过选择节点或边界并指定其温度值来设置温度边界条件。
6. 接触边界条件接触边界条件是指在分析模型中给定不同部分之间的接触行为。
例如，在研究一个螺栓连接的受力行为时，可以通过给定螺栓与零件之间的接触行为来模拟连接的可靠性。
abaqus两种接触算法的比较
Kinematic Constraint Method采用碰撞和释放条件的节点约束法由Hughes 等于1976年提出，同年被Hallquit 首先应用在DYNA2D中，后来扩展应用到DYNA3D中。
其基本原理是：在每一时间步Δt修正构形之前，搜索所有未与主面(master surface)接触的从节点(slave node)，看是否在此Δt内穿透了主面。
如是，则缩小Δt，使那些穿透主面的从节点都不贯穿主面，而使其正好到达主面。
在计算下一Δt之前，对所有已经与主面接触的从节点都施加约束条件，以保持从节点与主面接触而不贯穿。
此外还应检查那些和主面接触的从节点所属单元是否受到拉应力作用。
如受到拉应力，则施加释放条件，使从节点脱离主面。
这种算法存在的主要问题是：如果主面网格划分比从面细，某些主节点（master node）可以豪无约束地穿过从面(slave surface)（这是由于约束只施加于从节点上），形成所谓的“纽结”(Kink)现象。
当接触界面上的压力很大时，无论单元采用单点还是多点积分，这种现象都很容易发生。
当然，好的网格划分可能会减弱这种现象。
但是对于很多问题，初始构形上好的网格划分在迭代多次后可能会变得很糟糕，如爆炸气体在结构中的膨胀。
Penalty Method该算法于1981年有Huag等人，1982年8月开始用于DYNA2D中[2]。
现在，罚函数法已发展为一种非常用的接触界面算法，在数值计算中被广泛应用。
罚函数法的基本原理是：在每一个时间步首先检查各从节点是否穿透主面，如没有穿透不作任何处理。
如果穿透，则在该从节点与被穿透主面间引入一个较大的界面接触力，其大小与穿透深度、主面的刚度成正比。
这在物理上相当于在两者之间放置一法向弹簧，以限制从节点对主面的穿透。
接触力称为罚函数值。
“对称罚函数法”则是同时对每个主节点也作类似上述处理。
对称罚函数法由于具有对称性、动量守恒准确，不需要碰撞和释放条件，因此很少引起Ho urglass效应，噪声小。
abaqus简支自由度约束
Abaqus简支自由度约束1. 任务概述在工程设计和分析中，常常需要对结构进行强度和稳定性分析。
为了更好地模拟和分析结构的行为，需要使用一些专业的有限元软件，如Abaqus。
Abaqus是一款强大的有限元分析软件，可以对各种结构进行力学分析和仿真。
在模拟结构时，我们经常会遇到需要对结构进行自由度约束的情况。
简支自由度约束是一种常见的约束方式，它可以模拟结构的支撑条件，使结构在仿真过程中符合实际情况。
本文将详细介绍如何在Abaqus中实现简支自由度约束，包括约束类型、约束方法和约束的应用场景。
2. 约束类型在Abaqus中，可以使用多种方式对结构进行自由度约束。
常见的约束类型包括：•固定约束：将结构的某些节点或边界固定，使其无法发生位移或旋转。
•强制位移约束：对结构的某些节点施加位移，使其保持固定的位置。
•强制旋转约束：对结构的某些节点施加旋转，使其保持固定的角度。
•接触约束：模拟结构的接触情况，使结构的不同部分之间有一定的接触关系。
在本文中，我们重点介绍固定约束和强制位移约束这两种常见的约束类型。
3. 约束方法3.1 固定约束固定约束是最常见的约束方法之一，它可以将结构的某些节点或边界固定，使其无法发生位移或旋转。
在Abaqus中，可以通过以下步骤实现固定约束：1.创建模型：使用Abaqus提供的建模工具创建结构模型，包括几何形状、材料属性和加载条件等。
2.定义约束：在模型中选择需要固定的节点或边界，然后通过Abaqus的约束功能将其固定。
3.设置约束类型：在约束功能中，选择固定约束类型，并指定需要固定的自由度。
4.应用约束：将约束应用到模型中，使其生效。
5.运行仿真：对模型进行力学分析和仿真，观察结构的行为和响应。
固定约束可以模拟结构的支撑条件，常用于模拟梁、柱等结构的支座、固支等情况。
3.2 强制位移约束强制位移约束是另一种常见的约束方法，它可以对结构的某些节点施加位移，使其保持固定的位置。
abaqus coupling约束详解
abaqus coupling约束详解摘要：一、引言二、Abaqus Coupling 约束的基本概念1.接触约束2.摩擦约束3.粘结约束4.弹簧约束5.线性约束三、Abaqus Coupling 约束的实际应用1.接触问题2.摩擦问题3.粘结问题4.弹簧问题5.线性问题四、Abaqus Coupling 约束的设置方法1.接触约束的设置2.摩擦约束的设置3.粘结约束的设置4.弹簧约束的设置5.线性约束的设置五、Abaqus Coupling 约束的优缺点1.优点2.缺点六、结论正文：一、引言Abaqus 是一款广泛应用于各个领域的有限元分析软件，其强大的功能和便捷的操作深受广大工程师和研究人员的喜爱。
在Abaqus 中，Coupling 约束是一种可以模拟不同部件之间相互作用的工具，可以帮助我们更好地解决实际问题。
本文将对Abaqus Coupling 约束进行详细解读，以帮助大家更好地理解和应用这一功能。
二、Abaqus Coupling 约束的基本概念Abaqus Coupling 约束主要包括以下五种类型：1.接触约束：接触约束主要用于模拟两个部件之间的接触现象，可以限制部件之间的相对位移。
在接触约束中，需要定义接触面和接触力。
2.摩擦约束：摩擦约束主要用于模拟两个部件之间的摩擦现象，可以限制部件之间的相对滑动。
在摩擦约束中，需要定义摩擦系数和摩擦力。
3.粘结约束：粘结约束主要用于模拟两个部件之间的粘结现象，可以限制部件之间的相对位移和滑动。
在粘结约束中，需要定义粘结系数和粘结力。
4.弹簧约束：弹簧约束主要用于模拟两个部件之间的弹性连接，可以限制部件之间的相对位移。
在弹簧约束中，需要定义弹簧的刚度和弹性极限。
5.线性约束：线性约束主要用于模拟两个部件之间的线性关系，可以限制部件之间的相对位移。
在线性约束中，需要定义线性方程和约束方向。
三、Abaqus Coupling 约束的实际应用Abaqus Coupling 约束可以广泛应用于各种实际问题中，例如：1.接触问题：模拟两个部件之间的接触现象，如齿轮啮合、轴承负荷等。
abaqus常见错误
abaqus常见错误abaqus的隐式求解的就是求算出一个很大的刚度矩阵的解，这个方程能否通过一次一次的迭代到最后达到一个系统默认的收敛准则标准的范围之内，就决定了这一次计算能否收敛。
因此要收敛的话，系统与上一个分析步的边界条件区别越小的话，系统就越容易找到收敛解。
针对这一点，我们可以得到下面的几种方法来尽可能的使系统的方程的解尽可能的接近上一步，以达到收敛。
下面的方法的指导思想是：尽可能小的模型，前后两个分析步的改变尽可能的少。
1. 接触分析真正加载之前，设置一个接触步让两个面接触上来，在这个步骤里面，接触面的过盈小一点好，比如0.001.接下去再把作用与两个接触体的力及接触方向的自由度放开。
2. 如果系统的载荷很多的话，将系统的载荷分做多步进行加载，一次性全上可能使系统无法在规定的迭代次数内收敛。
所以根据需要分开，让abaqus的内核慢慢消化去。
少吃多餐在这边好像也是成立的。
3. 系统有多个接触的话，也最好如载荷一样，分成几个step让他们接触上。
这样的做法会让你以后在模型的修改中更有方向性。
4. 模型还是不收敛的话，你可以看一下是在哪一步或者那个inc不收敛。
对于第一步直接不收敛的话，如果模型是像我上面把载荷和接触分成很多步建立的话，可以把载荷加载的顺序换一下。
如果你把第二个加载的载荷换到第一步以后，计算收敛了，那影响收敛的主要问题应该就是原来第一个加载或着接触影响的。
这种情况下面一般算到这个加载的时候还是不会收敛。
这个时候可以考虑是否有什么其他办法能够使步骤的变化与上一步变动小一点，比如第一点里面提到，或者继续把这个载荷细分呢？5. 对于接触分析不收敛的情况，可以自己看一下模型的接触面。
有时候是overclosure,这个时候在assemble里面将模型相对位置稍微移动下或者用接触里面的那个adjust only to remove overclose,不过或一种方法会使你的网格扭曲变形。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
刚体的运动
刚体的运动由刚体参考节点的运动控制—可以是边界 条件，也可以是施加在刚体上的力。
• 形成刚体的其它节点被称为“刚体从属节点”
北京怡格明思工程技术有限公司
从属节点的状态（张开或接触）将打印在输出(.dat)文 件中
• 在打印输出文件中，对于捆绑约束中没有与主控表面接触的从 属节点将给出警告信息
默认情况下，平动和转动自由度将都被约束
• 如果不需要约束旋转自由度，可以使用NO ROTATION参数
北京怡格明思工程技术有限公司
• 如果参考节点被重新放置于刚体的质心，在打印输出文件的结 尾处，参考节点的新坐标将被输出
*RIGID BODY, REF NODE=node, ELSET=element set, POSITION=CENTER OF MASS
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.1 绑定约束(Tie)
绑定约束(Tie)
允许将两个区域绑定，即使两个区域的网格不协调
绑定约束用于连接包含六面体和四面体单元的网格
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.1 绑定约束(Tie)
在Abaqus中，通过捆绑约束定义完全的约束行为 捆绑约束可以以简单的方式，将表面永久的捆绑在一 起
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
三种方式定义刚体:
• 定义离散刚体和使用*RIGID BODY选项将单元分派为刚 体
– 任何形式的几何外形
• 定义解析刚体表面
– 有限种类的几何外形
• 用户子程序RSURFU(Abaqus/Standard only)
北京怡格明思工程技术有限公司
解析刚体表面的输入句法:
*SURFACE, TYPE=SEGMENTS, NAME=SRIGID START, 15.0, 5.0 CIRCL, 10.0, 0.0, 10.0, 5.0 通过定义s，利用线段的顺序定义法向n，n = z×s， 其中z为平行于z-轴的单位向量，接触发生在n方向。 LINE, 5.0, 0.0 *RIGID BODY, ANALYTICAL SURFACE=SRIGID, REF NODE=10000
POSITION TOLERANCE参数定义被绑定从属表面节点与 主控表面间距的容差。 在此容差范围之内的从属表面上的节点将被绑定。
• 如果从属表面上的节点与主控表面的间距大于该距离，从属表面上 的节点将不被捆绑
另外，可以使用TIE NSET参数，将包含从属表面节点的节 点集绑定到主控表面。
• 如果节点在从属表面上，但不在该节点集中，这些节点将不被绑定.
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.1 绑定约束(Tie)
ADJUST参数是可选的
• 设置该参数为YES，在初始构型中，将移动主控表面中所有的 从属节点（由可选的POSITION TOLERANCE参数选项定义的 距离），并不产生任何附加应变。
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
销节点vs. 捆绑节点
• 每个刚体从属节点可以被指定为以下两种类型之一：销节点或 捆绑节点 • 当刚体中包含单元时，可以定义附加的节点集，为可变形单元 提供更多的连接点
*RIGID BODY, REF NODE=10000, PIN NSET= , TIE NSET=
因为专注， 所以卓越！
第七讲 ABAQUS中的约束和接触
主要内容
7.1 主要的约束和接触类型 7.2 约束
7.2.1 绑定约束(Tie) 7.2.2 刚体约束(Rigid Body) 7.2.3 多点约束(MPC) 7.2.4 壳-实体耦合(Shell-Solid Coupling)
刚体的计算效率较高
• 不超过六个自由度，就可以完全描述刚体的运动 • 对于组成刚体的单元，不进行单元计算
对于两个相互接触的物体，如果其中一个物体比另外 的物体刚硬许多，可以将较为刚硬的物体指定为刚体
• 例如，金属成型过程中的砧
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.2 刚体约束(Rห้องสมุดไป่ตู้gid Body)
出于确认的目的，可以指定部分的模型为刚体，借 以帮助分析
• 比如，在复杂模型中，不能预测所有潜在的接触条件 • 可以把距离所关心区域较远的区域的单元作为刚体，这样 在建立模型时，可以加速运行时间 • 当用户满意模型和接触对的定义之后，可以将刚体定义删 除，使用精确的可变形单元对模型进行描述
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
刚体定义最多可以包括：
• • • • • 1个单元集 1个捆绑节点集 1个销节点集 1解析表面 1参考节点
每个刚体定义必须唯一
• 刚体定义中不可以共享节点、单元或参考节点
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
• 销节点只有平动自由度同刚体相关联
– 通过销节点连接的刚体和变形体单元之间只传递位移和力
• 捆绑节点的平动和转动自由度均同刚体相关联
– 通过捆绑节点连接的刚体和变形体单元之间，除了传递位移和力 之外，还传递转动和弯矩
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
7.3 接触 7.4 例子：定义接触的分析步
北京怡格明思工程技术有限公司
7.1 主要的约束和接触类型
北京怡格明思工程技术有限公司
7.1 主要的约束和接触类型
利用相互作用(interaction)模块定义并管理以下信 息：
解析刚体表面不能自动平滑。 然而，平滑表面的接触计算将更加容易。
• 使用FILLET RADIUS参数提供导角半径，用于平滑解析刚体 表面的各个部分。
使用*RIGID BODY选项将刚体指定为表面，并分派参 考节点。
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
离散刚体
大多数单元类型可以作为刚体的一部分
• 比如，如果使用*RIGID BODY选项将单元分派为刚体，实体 单元和刚体单元可以模拟同样的效果。 • 包含实体单元定义刚体的例子：
*ELEMENT, TYPE=C3D8R, ELSET=SOLID1 ... *SOLID SECTION, ELSET=SOLID1, MATERIAL=STEEL *MATERIAL, NAME=STEEL *ELASTIC 200.0E9, 0.3 *DENSITY 7800.0, *RIGID BODY, REF NODE=10000, ELSET=SOLID1
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
刚体约束
允许将装配体中的部分区域的运动约束到一个参考点上
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
Abaqus具有一般刚体的功能
• 刚体是节点和单元的集合，刚体的运动由一个节点，即它的参 考节点控制 • 任何实体或部分实体都可以被定义为刚体 • 刚体可以承受任意大的刚体运动
模型区域之间或模型区域同它的周围的模型之间的力 学的和热的接触
约束(constraint) 绑定约束(Tie) 刚体(Rigid Body) 显示体(Display Body) 耦合(Coupling) 多点约束(MPC Constraint) 力学接触(contact) 一般接触(General Contact) 面面接触(Surface-to-Surface contact) 自接触(Self-contact) 循环对称(Cyclic symmetry) 弹性基底(Elastic foundation) 热接触 热接触 热膜条件 (Film Condition) 空腔辐射(Cavity radiation) …
壳-实体耦合(Shell-Solid Coupling) 激励器/传感器(Actuator/Sensor) 嵌入区域(Embedded region)
北京怡格明思工程技术有限公司
声学阻抗(Acoustic impedance)
7.2 约束
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.2 刚体约束(Rigid Body)
刚体的惯性属性
基于单元的贡献，可以计算划分网格刚体的质量和转 动惯量 或者可以使用刚体从属节点或刚体参考节点定义的 MASS和ROTATYI单元指定质量和转动惯量
• 每个刚体的质量、质心和关于质心的惯性矩将出现在打印输 出(.dat)文件中
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.1 绑定约束(Tie)
对捆绑约束中的从属节点不要使用边界条件、约束方 程或多点约束。 因为这将引起从属节点的过渡约束，并导致分析过程 中的错误。 症状：
• Abaqus/Standard信息(.msg)文件中零主元警告 • Abaqus/Explicit中变形波速错误
北京怡格明思工程技术有限公司
• 容易进行网格过渡
使用主-从公式定义基于表面的约束 该约束防止从属表面和主控表面分离或产生相对滑动
北京怡格明思工程技术有限公司
7.2.1 绑定约束(Tie)
句法：
*TIE, NAME=name, ADJUST=[YES | NO], [POSITION TOLERANCE | TIE NSET] SLAVE, MASTER
如果节点与多个类型的单元 相连，默认情况下为“捆绑” 约束。
• 比如，如果节点与CPE3和B21 单元连接，默认情况下，该节 点为捆绑节点。
可以通过在销节点集或捆绑 节点集包含同样的节点，覆 盖默认的节点类型。