Abaqus的Gap單元介紹

2017-05-08 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

1.概述

Gap單元用于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的接觸

a.節(jié)點(diǎn)可以處于接觸狀態(tài)(間隙閉合)或在特定方向上滿足分離條件時(shí)處于分離狀態(tài)(間隙張開(kāi))

b.在3D分析中定義,但是也可以用于2D及軸對(duì)稱分析

c.可以在各種類型的單元間定義接觸,包括子結(jié)構(gòu)(超單元)及用戶自定義單元等

d.可以用于模擬固定或轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的接觸

e.可以模擬Node-to-Node接觸,也可以在耦合的溫度-位移仿真中模擬空間固定方向上的熱相互作用

f.在傳熱分析中可以模擬Node-to-Node熱相互作用

2.選擇及定義gap單元

當(dāng)接觸方向固定時(shí),使用GAPUNI單元模擬兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的接觸,當(dāng)接觸方向垂直于某個(gè)軸時(shí),使用GAPCYL單元;當(dāng)接觸方向在空間任意時(shí),使用GAPSPHER單元,當(dāng)接觸方向在空間固定時(shí),GAPUNIT單元可以模擬兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的接觸及熱相互作用,DGAP單元可以模擬傳熱分析中兩節(jié)點(diǎn)間的熱相互作用。

Gap單元的定義需要指定形成單元的兩個(gè)節(jié)點(diǎn),同時(shí)輸入幾何數(shù)據(jù)定義初始狀態(tài)和間隙方向(如有必要)。

3.定義gap單元的屬性

用戶需要將gap行為與一組gap單元相關(guān)聯(lián)。

輸入文件用法:*GAP,ELSET=element_set_name

4.GAPUNI和GAPUNIT單元

對(duì)于GAPUNI和GAPUNIT單元,需要定義間隙的初始分離距離(凈空)d以及接觸方向n。另外,GAPUNIT單元具有溫度自由度,可以在耦合的溫度-位移分析中模擬熱相互作用。

GAPUNI節(jié)點(diǎn)間的凈空

Abaqus/Standard將兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的當(dāng)前凈空h定義為:其中,U1和U2為第一和第二個(gè)節(jié)點(diǎn)的總位移,當(dāng)h為負(fù)值時(shí),間隙接觸單元將閉合,同時(shí)時(shí)間約束條件h=0。用戶可以指定d值,正值則間隙初始張開(kāi);若d=0,則間隙初始閉合。如果d為負(fù)值,則間隙在分析的初始為overclosed,此時(shí)為初始過(guò)盈配合問(wèn)題。

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