Abaqus接触属性-----切向行为(一)

发布日期:
2021-12-21
浏览量:
3310

1 frictionless

允许接触面之间无摩擦自由滑动

切向属性.png

2 penalty

切向属性2.png

                                                                                             Classical Coulomb friction model
设置摩擦系数与方向、滑移速率、接触压力、温度和场变量的关系:

切向属性3.png

其中:

切向属性4.png

A点为从面节点,B点为相对应主面节点,温度和场变量在点B处表面插值。

Abaqus将两个剪应力分量组合成等效剪切应力(用于判定粘着和滑移),其中:

切向属性5.png

各向异性摩擦在Abaqus中同样作为表面属性输入,在各向同性的基础上引入方向参数。

切向属性5.png

Critical shear stress surface for anisotropic friction
切向属性8.png
其中:
切向属性7.png
摩擦系数方向参数因子为无量纲参数,取值为(-1,1),是临界接触剪应力所形成椭圆的偏心距的衡量指标。
切向属性9.png

Example of candidate contact shear stress within/outside of the sticking region for anisotropic friction
剪切应力阙值判定准则:
切向属性10.png
其中:
切向属性11.png
如果切向属性1.png在临界剪应力面内或边界上,取候选接触剪应力为当前接触剪应力,保持粘着。反之,取值为切向属性1.png,方向如图所示,增量滑移方向应垂直于临界剪应力面。

切向属性12.png
其中:
切向属性14.png
如果接触面均为各项异性摩擦属性,方向参数的组合效果会随着接触面方向和接触区域的变化而变化。以切向行为1.png为例:
切向属性13.png
切向属性15.png
切向属性16.png
切向属性17.png
Scaling ellipse combinations when directional preferences of like surfaces are aligned and orthogonal
方向参数组合效应则由选择的加权方法,切向属性1.png,反之则按以下三种方法:
1 Balanced weighting, in which切向属性1.png

2 切向属性2.png-proportional weighting, in which 切向属性1.png

3 Maximum-切向属性2.png-dominant weighting, in which
切向属性2.png
切向属性22.png

Balanced weighting for anisotropic friction with one or both surface(s)contributing directional preference

左图中接触面中只有一方为各项异性摩擦属性,假定切向属性1.png,按三种方法评估:切向属性2.png;右图接触面组均为各向异性摩擦属性,同理,切向属性3.png

定义摩擦系数:
切向属性1.png
应力椭圆偏心距测量:
切向属性2.png

2.2 shear stress

默认不设置剪切应力阙值,在接触应力过大的情况下,无阙值会导致剪切应力大于材料的屈服应力,如果没有实验数据,一般取屈服应力的切向属性1.png或者根据工程经验自行验证。

显示动力学分析中,如果接触对选用node-based surface,则不能再设置阙值。

2.3 elastic slip

指定粘着刚度可一定程度反应自定义材料或约束执行方法。

1640076142108556.png1640076154374204.png

Elastic slip versus shear traction relationship for sticking and slipping friction


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