3.4.3 接触及摩擦定义

更新于 2026年10月10日 版权声明
3.4.3 接触及摩擦定义

ABAQUS提供多种接触定义方式,其中隐式模块提供通用、接触对和接触单元接触定义方式,显式模块提供通用及接触对定义方式。本章采用显式模块研究柔性拉伸成形的成形过程,使用隐式模块研究其回弹过程。在使用显式模块分析时,除多点模具与聚氨酯橡胶板的接触面采用通用接触之外,其余接触对均采用面面接触各部件,在网格划分时应使从面网格尺寸小于主面网格尺寸;此外,由于成形过程中接触面之间可能会出现较大的滑动或转动,因此选择有限滑动接触方式。

聚氨酯橡胶板与板料、多点模具之间采用罚函数接触算法,该算法与硬接触压力——过盈行为相似,接触压力与穿透距离成正比,因此会导致一些穿透自由度的产生。隐式算法中可以选择不同的穿透法则,常用的有线性和非线性罚函数,软件支持用户对罚函数刚度进行修改;对于一般的接触,显式算法采用罚函数接触方法强化接触约束,软件会自动选择相应的罚函数刚度,以达到在最低程度上影响时间增量步和穿透距离的目的。

有限元模型中的所有接触对之间的摩擦行为均定义为库伦摩擦模型。软件中默认的摩擦系数为零,依据如下方程给出临界剪应力与法向接触压力之间的关系:(https://www.daowen.com)

图示

其中,μ为摩擦系数,P为接触面之间的压力。由于夹料块表面被设计成锯齿形,夹紧板料后锯齿会进入板料,因此将夹料块与板料之间的接触属性定义为Rough模型,ABAQUS中将其摩擦系数定义为无穷大;其余接触对按实际条件或研究需要设定。

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