ABAQUS中的接触简介
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- 2025-05-05 07:42:47
本文详细介绍了ABAQUS中的接触属性，着重探讨了Normal Behavior（法向属性）和Tangential Behavior（切向属性）。
法向属性用于设置接触压力与穿透的关系。硬接触在ABAQUS/Standard中通过拉格朗日乘子法或在ABAQUS/Explicit中采用罚函数方法来强化约束。允许接触分离默认选项，若不选则表明接触后接触面不再分离。
线性选项指定接触压力与穿透的线性关系，需要输入接触刚度（接触压力-穿透关系的斜率），必须为正值。指数选项用于定义接触压力与穿透的指数关系。列表选项以表格形式定义分段线性接触压力-穿透关系，当穿透量超过最大值时，使用用户定义的最后斜率进行外推。缩放选项以公式指定分段线性的接触压力-穿透关系，仅在ABAQUS/Explicit中的General Contact中使用。扩张的拉格朗日方法适用于ABAQUS/Standard中的Augmented Lagrange选项。罚函数方法仅适用于ABAQUS/Standard的Penalty选项，此时仅支持硬接触。
切向属性包括无摩擦、罚函数摩擦、方向性、摩擦系数与滑动速度、温度、接触压力相关性。剪应力限制分为无限制和指定。弹性滑动涉及最大弹性滑动距离的设置，仅适用于Standard。弹性滑动刚度在ABAQUS/Explicit中使用，Infinite选项表示无弹性滑动。静/动摩擦系数和弹性滑动由Static-Kinetic Expontential Decay选项指定。
ABAQUS/Standard使用Newton-Raphson算法求解非线性问题，将分析过程划分为多个载荷增量步，进行迭代求解。ABAQUS/Explicit则显式地从上一增量步的静力学状态推出动力学平衡方程的解，无需迭代，计算成本较小，适用于处理非线性问题。
接触分析中需要注意的问题包括：对于有限滑移，确保从面节点始终位于主面范围内，避免收敛问题。小滑移情况下，两个接触面之间只有很小的相对滑动，计算代价小于有限滑移。在Standard中，分析开始就确定接触关系，整个过程中不发生变化，从而降低计算成本。
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