abaqus接触分析.docx
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abaqus接触分析.docx
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abaqus接触分析
abaqus接触分析
abaqus—接触分析(转)
已有264次阅读2010-8-2419:
39|
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slavesurface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:
*ContactPair,interaction="SOILPILESIDECONTACT",smallsliding,
adjust=0.2.
4、定义tie时也应该设定类似的positiontolerance:
*Tie,name=ShaftBottom,adjust=yes,positiontolerance=0.1
5、msg文件中出现zeropivot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slavesurface时,将类型设为noderegion,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。
8、桩头掉在了地表下,说明接触定义得不正确。
可能接触面的距离还是大于*contactpair中的adjust=0.02,可改为adjust=0.29、原则上,90度的圆弧应该划分10个单元,适当少一些可能也行。
*contactpair中的adjust=0.005,还是太小,在后处理时可以看到,接触面之间的距离大于0.005。
把adjust设置大一些没关系,比如adjust=0.1。
10、网格不好也可能产生过约束问题,不要只考虑边界条件啊~NUMERICALSINGULARITYWHENPROCESSINGNODE15294D.O.F.2RATIO=2.48305E+11",说
明NODE15294所在的实体在方向2上出现无限大的刚体位移。
可以在此实体上的任意一点和地面之间定义一个很软的弹簧,以消除刚体位移。
方法是:
interaction模块,菜单special/springs-dashpots/create,选connectpointstoground,选节点,Degreeoffreedom设为出现了刚体位移的自由度,springstiffness为一个较小的值(太小则不足以消除刚体位移,太大则会影响变形如果多个方向上出现了刚体位移,就要分别在相应的方向上各定义一个弹簧。
spring所在的节点在弹簧方向的位移乘以springstiffness,就是弹簧所分担的载荷,它应该远远小于在此方向上的外载荷。
如果模型位移很小,我常常把springstiffness设为1.
11、ABAQUS/Standard中对于主从面选择的硬性规定:
解析刚性面必须是主面
节点面(node-basedsurface)只能是从面,也只能用在点面接触中
从面必须位于可变形体上或者可变形的刚体上
主面和从面都不能纯粹的刚性面,除非刚性面可变形
12、一般性要求
主从面的选择对于点面接触非常重要,对于同等网格密度的面面接触也非常重要,总的来说在点面接触中要更加慎重,影响更大。
(1)小面为从面;
(2)相同刚度(不要仅从弹性模量角度,要从刚度角度,比如大E的壳比小E的块要软)的选择单元粗的作为主面;
(3)刚度和网格密度都差不多,面对选择不太明确。
主从面的选择对结果的影响,点面接触大于面面接触;但是如果两个面对网格一样粗,面的选择对面面接触影响较大(如果从面比主面粗,计算量非常大)结论:
尽量保证主面,刚度大,,网格粗,,面积大,如果这三个因素之间有矛盾,比如刚度与面积之间有冲突,优先大刚度,刚度与网格粗有矛盾优先大刚度,粗网格、面积小时,把该面选作从面,这样的计算量只与从面片的个数成正比,计算量小。
总之,,刚度大,其次,网格粗,再次保证,面积大。
13、面面接触对:
不要群对群,而要面对面
在abaqus中,接触对一定要逐个逐个地建立,而不要一群一群地建立接触对,比如模型中存在5处接触,则应该建立五个master-slave接触对,而不应该将5处master面建立成一个主面,5处slave面建立一个从面,这样做的话几乎不能收敛,这一点在接触较多的实例中特别重要。
14、了解Discretizationmethod:
surface-to-surfacenode-to-surface
这一点也非常重要,不同的离散方法各有优缺点,他们的比较见该链接
15、合理确定主从面并考虑网格影响
记住一条:
主面尽量保证刚硬,尽量保证网格较粗。
16、摩擦力的调整比较重要。
(太小不易收敛)
很多情况下需要通过摩擦力来消除刚体位移,这是摩擦系数如果设的太小的话会出现不收敛的情况,这是可以适当增加摩擦系数。
17、简化模型,效果奇特。
(删除不必要的细节)
千里之堤毁于蚁穴。
模型中不必要的细节有时对于总体网格质量有较大影响,为何不舍小取大删除这些细节,不要为不必要的细节降低了整体网格和计算质量
18、这里所说的点面接触、面面接触主要是指在abaqus中Discretizationmethod:
surface-to-surfacenode-to-surface两种方式。
通常,每次迭代中,接触的计算量与接触中产生的约束方程的数目成正比,也和每个方程中包含的节点的个数成正比。
一般说来,接触计算的一次迭代计算量,点面点面接触计算量<面面接触,但很多情况下,点面接触要达到收敛需要的迭代次数要大于面面接触,但不同的分析这种情况也有差异。
每次迭代中,具体来说:
点面接触:
约束方程的个数与从节点个数成正比,每个方程中包含1个从节点和多个附近的主节点。
面面接触:
约束方程的个数与trackingapproach有关:
在有限滑移分析中,可能的约束方程的数目正比于从面片个数,比从节点的个数要
多,约束方程存在于从面内,而不是从节点上,每个方程需要多个主从节点(从面
的网格越细,计算量越大);
在小滑移分析中,可能的约束方程的数目正比于从节点的个数,每个方程需要1个
从节点和多个附近的主节点(对于点面接触也是),也要考虑从节点周围的面,所以
一个方程中的主节点个数比小滑移的点面接触要多(从面的网格越细,从节点个数
越多,计算量越大)。
采用不同的单元类型进行小滑移接触分析,比较其结果,可以得出以下结论。
1)线性减缩积分单元(C3D8R)和非协调单元(C3D8I)都适合与接触分析,二者得到的位
移结果很相近。
使用C3D8R单元大大缩短计算时间,但得到的节点应力结果较差。
2)如果接触属性为默认的“硬接触”(hardcontact),则不能使用六面体二次单元(C3D20
和C3D20R),以及四面体二次单元(C3D10)。
使用六面体二次减缩单元,会看到异常的CPRESS
结果,花费的CPU时间为907s,而使用C3D8R单元时,CPU时间为53s.
3)使用修正的四面体二次单元(C3D10M),计算时间也大大增加。
但如果模型的几何形状
复杂,无法使用六面体单元,可以使用C3D10M单元进行接触分析。
4)采用六面体线性完全积分单元(C3D8)或四面体线性单元(C3D4)得到的分析结果都很
差,因此尽量不要在模型中使用这两种单元。
ABAQUS错误的解决—NODESETASSEMBLY__PICKEDSETHAS
NOTBEENDEFINED
2010-12-0118:
30:
53|分类:
ABAQUS|标签:
nodesetassembly__pickedsethasnot|字号大中
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一、问题描述
提交JOB后,出现下列报错:
Thejobinputfile"XXXXXXXXXXXX.inp"hasbeensubmittedforanalysis.ErrorinjobXXXXXXXXXXXX:
NODESETASSEMBLY__PICKEDSET**HASNOTBEENDEFINED
ErrorinjobXXXXXXXXXXXX:
ACONCENTRATEDLOADHASBEENSPECIFIEDONNODESETASSEMBLY__PICKEDSET**.THISNODESETISNOTACTIVEINTHEMODELJobXXXXXXXXXXXX:
AnalysisInputFileProcessorabortedduetoerrors.ErrorinjobXXXXXXXXXXXX:
AnalysisInputFileProcessorexitedwithanerror.
JobXXXXXXXXXXXXabortedduetoerrors.
二、问题原因
从字面的意思来看,节点集XXX没有定义,集中荷载不能加载该未定义的节点集上,该错误可能的原因是:
定义了一个参考点(ReferencePoint),并在该参考点上施加了集中荷载,但是并未建立该参考点和模型
之间的联系或者约束。
三、解决方法
建立该参考点和模型之间的联系,例如,可利用coupling或其他命令将该加载参考点与模型耦合起来。
四、注意事项
1、该错误并不一定出现在集中荷载定义时,其他有关参考点的场合,例如利用参考点施加边界条件、施加
位移、施加加速度是也会出现;
2、问题解决的关键是建立参考点和模型之间的联系。
3、为使方法不断完善,请反馈方法的有效性,谢谢
abaqus:
关于错误和警告信息——Nodesetassembly_node1has
notbeendefined...
热度1已有117次阅读2011-10-610:
11|个人分类:
ABQUS应用|abaqus,错误信息
错误信息:
error
Nodeset**hasnotbeendefined警告信息:
warning
Nodeset**hasnomembersandwillbeignored.Nodesdefinedinthisset
mayhavebeendeletedbecausetheywerenotconnectedtoanyelements.
1、从字面的意思来看,节点集XXX没有定义,集中荷载不能加载该未定义的节点集上,该错误可能的原因是:
定义了一个参考点(ReferencePoint),并在该参考点上施加了集中荷载,但是并未建立该参(由于敏的记忆提供)考点和模型之间的联系或者约束。
建立该参考点和模型之间的联系,例如,可利用coupling或其他命令将该加载参考点与模型耦合起来。
2、如果不是以上原因,则应检查inp文件中的*Element关键词下定义的单元所属节点中有没有该节点集(如node1)中的节点编号。
如果没有,则会显示上属错误,即使在queryinformation中能找到该节点也无济于事。
具体原因仍未查明(遇到该问题模型是由inp文件导入的)
(如果看后解决了你的问题,请留言支持)
关于step,increment,attempt,iteration的关系的认识
一段时间对上述几个概念老是搞步清楚,通过一段时间的学习有了以下一些认识,希望对初学者有启发,有不对的地方还请指正。
ABAQUSAnalysisUser'sManual8.2.1Solvingnonlinearproblems中这样写到
Steps,increments,anditerations
.Thetimehistoryforasimulationconsistsofoneormoresteps.You
definethesteps,whichgenerallyconsistofananalysisprocedure,
loading,andoutputrequests.Differentloads,boundaryconditions,
analysisprocedures,andoutputrequestscanbeusedineachstep.For
example:
.Anincrementispartofastep.Innonlinearanalyseseachstepisbroken
intoincrementssothatthenonlinearsolutionpathcanbefollowed.You
suggestthesizeofthefirstincrement,andABAQUS/Standardautomatically
choosesthesizeofthesubsequentincrements.Attheendofeachincrement
thestructureisin(approximate)equilibriumandresultsareavailablefor
writingtotherestart,data,results,oroutputdatabasefiles.
.Aniterationisanattemptatfindinganequilibriumsolutioninan
increment.Ifthemodelisnotinequilibriumattheendoftheiteration,
ABAQUS/Standardtriesanotheriteration.Witheveryiterationthesolution
thatABAQUS/Standardobtainsshouldbeclosertoequilibrium;however,
sometimestheiterationprocessmaydiverge—subsequentiterationsmaymove
awayfromtheequilibriumstate.InthatcaseABAQUS/Standardmayterminate
theiterationprocessandattempttofindasolutionwithasmaller
incrementsize.
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
step,increment,attempt,iteration,的关系
1)step分析步
2)increment时间增量步
3)attempt减小增量步的尝试,即“cutback”
4)iteration迭代
在一个计算中有可能用到多步分析,比如建一个土石坝,每激活(add)一个填筑层就
是一个分析步step;
在每个step中,如果考虑非线性,step就会分成几个增量步(increment)进行计算;在每个increment中,会有减小增量步的尝试(attempt),在每个attemp中,要进行
迭代计算(iteration)
如果迭代收敛,则在下一个increment中会增大时间增量步(比如第一个
increment,0.2,则下一个会增大为0.3)
如果迭代无法达到收敛,则ABAQUS会自动减小时间增量步(减小increment),即
所谓的“cutback”,如果仍然不能收敛,则会继续减小时间增量步,默认的cutback
最大次数为5次,也就是attempt最大,5,如果5次之后仍不能收敛则ABAQUS会停止分
析,显示错误:
toomanyattemptsmadeforthisincrement:
analysis
terminated.
increment时间增量步有最小值,默认的是1e-5,如果increment减小到比这还小
,ABAQUS就会停止分析,出现错误:
timeincrementrequiredislessthanthe
minimumspecified.
increment的值可以在关键字*static中修改:
*static
1.,1.,1e-05,1.
分别为初始增量步,分析时间步,最小增量步,最大增量步
可以用关键字*Step设定一个分析步中increment的最大步数,如:
*Step,INC=600(themaximumnumberofincrementsinastep,默认的是100)*static和*Step中的increment是相同的,*Step,INC默认为100,而*static中默认为
1e-5,并不是100*(1e-5)=1,这两个数都是限值,即numberofincrements最大为100
,而increment最小为1e,5。
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