基于abaqus软件切削仿真中若干接触问题的经典剖析

2017-03-06 by:CAE仿真在线来源:互联网

我们在用abaqus软件进行切削仿真时,经常会由于接触设置不当而导致求解的不稳定、效率低以及不收敛等问题,这些经常会给新手带来极大的困惑,今天我们就常见问题加以总结同时整理出相对应的解决方案以供大家参考。

问题1.不开多线程可以正常求解,一开多线程就报错。

原因:在切削仿真的接触设置中,abaqus软件默认的是动态接触算法(Kinematic contact algorithm),当开启多线程时就会由于求解速度过高而产生计算的不稳定性,而该算法的接触约束严格性很高,因此当遇到求解不稳定时就会产生报错从而导致计算终止。

解决方案:由于罚函数法的接触约束严格性要低于动态接触算法,因此改为罚函数法(penalty contact method)即可。

问题2. 切削仿真中经常会出现接触穿透的问题如下图所示:

原因:在切削仿真中刀具和工件间的接触压力、接触刚度和许用穿透量之间的平衡被打破。

解决方案:A.细化网格; B.修改接触刚度;C.用软接触代替硬接触。如下图所示:

问题3.切削仿真中的求解不稳定性问题。

原因:由于abaqus explicit的接触算法对接触面的类型有较严格的限制,而切削仿真又是一个高度非线性求解过程,同时温度的引入也会使得计算变得异常复杂,这些都会导致求解的不稳定。

解决方案:我们可以采用细化网格、调节增量步长以及采用ALE技术来解决求解的稳定性问题,但是最有效的方式还是通过在接触中引入阻尼来完成的。

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