Abaqus收敛调试高手过招之密封条插拔分析

小月浏览：3155 评论：5 收藏：9

Abaqus收敛调试高手过招之密封条插拔分析

上一期视频(观看地址：https://www.jishulink.com/college/video/c10577)中进行了Abaqus非线性分析不收敛时的应对方法，让大家在遇到不收敛时不至于手足无措，有一个大概的调试方向。这期视频反响不错，不过我觉得结合具体实例讲解收敛调试技巧应该会让学员更容易掌握相关方法，so本次的密封条插拔分析就应运而生了。

接下来是密封条插拔有限元建模要点讲解（这一部分主要针对分析基础薄弱的学员，有基础的大胆往下拉，从我的调试过程开始看）

A、导入草图

B、建立PART

为缩减计算规模，将本问题简化为二维平面应变问题，分别建立玻璃和密封条

C、设置材料参数并赋给玻璃和密封条，橡胶材料用超弹本构M-R模型，玻璃和橡胶条中间的钢带用线弹性材料模型。

D、装配并移动玻璃导槽至起始位置

E、建立两个STEP,分别对应插入以及拔出的两个过程，通用静力分析步

F、建立接触。设置玻璃与密封条之间的解除关系，摩擦系数为0.55，接触算法选用增强拉格朗日算法。并对玻璃导槽设置刚体约束，不考虑其变形以加快计算效率

G、边界条件设置。固定钢带下部区域，对玻璃导槽设置位移载荷。

H、网格划分。网格尺寸为0.3，并设置橡胶为杂交单元，钢带以及玻璃为缩减几分单元（注意选择平面应变单元类型）

I、提交计算...

--------------------------------------------------------------------------------------------------

以上是分割线，如果就这样完成一篇水贴，根本就不是我的风格！下面的内容才是重点，重点，重点！

--------------------------------------------------------------------------------------------------

如果你以为这样就愉快地结束了本次仿真分析，那就图样图森破了，一连串的U会教你做人，不收敛！

分析原因，玻璃导槽与开封条之间存在接触穿透了！尖尖的角，让密封条根本就受不了！

怎么办？开始我们的第一次调试，将玻璃导槽尖角部分倒圆角,继续提交计算，美滋滋。

可是，结果却有点意外，还是不行啊，怎么办？只比上一个模型多计算了那么一丢丢，这几个U还是那么刺眼，很烦！

看到没？还是这个地方，玻璃导槽还是太粗暴，密封条有点受不了，又穿透了。

思考了一番，很快又有了解决方案，接触区域网格细化，对对对，就这样，接触区域网格搞密一点，肯定行。（细化效果如下图所示）

结果怎么会这样？怎么又是U,又不收敛，这一次计算到了0.168，比上次进步了又是那么一丢丢，有点沮丧。

没办法，CAE就是这么折磨人，含着泪站起来继续分析。还是这个鬼地方，接触穿透依然很明显。

是时候祭出从上一堂课里面学到的的接触控制大法了，增加接触控制，肯定行,肯定行！

现实永远是那么残酷，一个个冰冷的U仿佛是一张张嘲笑的大嘴巴子，真想抽他！

可是CAEer没有退路，只能继续向前！

不过此时基本的方法都用了，step那里设置阻尼虽然可能有效，但是那个方法并不好，阻尼可能带来严重的结果失真，误导设计。显式计算似乎也能解决，而且这个方法不存在收敛问题，看起来似乎是一个老少皆宜的万能方法。但是，需要注意的是，这个方法需要掌握好质量缩放的火候，一不小心动态效应就会影响计算结果了，而且算法上的缺陷也会形成较大的数值震荡，很头痛。此外，最主要的一点，显式计算不支持杂交单元，只能用减缩积分单元，这对于橡胶的计算显然是不能轻易接受的，SO继续研究静力计算方法，一心一意调收敛吧，骚年。

回到刚刚的分析，打开ODB，我们发现，橡胶条在玻璃导槽作用下，发生了自接触，而我们在接触设置时，只设置了玻璃与橡胶之间的接触，并未设置橡胶部分的自接触，抱着试一试的态度，增加自接触再来一波操作吧。