Abaqus接触设置收敛方针

一般来说，必须谨慎处理接触交互作用的定义，尤其是在使用其他参数帮助收敛时（例如，调整、逼近、收缩和自动公差），并随后进行控制检查，确保载荷流或关键接触行为不受影响。

1.使用*CONTACTPRINT监控接触力，写入力至*.dat文件，有助于确定哪些接触对难以建立接触。

2.选择主/从面并定义相应网格以捕获所需的接触行为，相对从面主面应具有较粗网格。此外，分析人员可以定义超出从表面的主表面，但不允许相反。

3.仔细检查接触面法向。接触法线方向以主面为基准，因此，如果某面的法线方向很重要，则应相应地选择其为主面。如果发现较大的过度闭合，则可能表明接触法线方向是错误的。

4.仔细检查接触表面的边缘，并去除主面上的缝隙。

5.不要把一个节点定义为两个或多个接触对及Gap单元的从属节点。

6.如果可能，使用Gap单元去除接触。如果定义为初始零间隙的Gap单元出现颤动，则尝试更改为很小的非零间隙。

7.添加与总负载相比刚度较低的弹簧单元Spring，以便为接触对提供一些阻力，直至建立接触。如果弹簧力太高，则可创建第二步以在建立接触后移除弹簧（使用S11选项监控反作用力）。

8.添加缓冲器单元Dashpot。

9.如果在初始阶段接触对略微穿透，使用adjust=0调整节点，但如果初始接触力非常关键，则小心使用此功能命令。

10.使用软接触施加与穿透量相关的力（如果颤动）。*SURFACE BEHAVIOR,PRESSURE-OVERCLOSE=EXPONENTIAL 0.1, 200。

11.如果严重不连续性正在减少，则增加允许的严重不连续性迭代的最大次数 (默认DEFAULT=12)。*CONTROLS,PARAMETERS=TIME INCREMENTATION,, , , , ,24,

12.打开自动容差，以使Abaqus计算过闭合容差和分离压力容差。*CONTACT CONTROLS,AUTOMATIC TOLERANCES。

13.除非绝对必要（例如在机械装置/内部部件），否则去除接触中的摩擦。相反，在极少数情况下，模型会随着摩擦值的增加而更好地收敛。如果任何摩擦系数大于0.2，Abaqus/Standard将自动使用非对称矩阵存储和求解方案。

14.在适用的情况下，打开小滑移。小滑动会产生无限的主面，请谨慎使用。*CONTACT PAIR,SMALL SLIDING。

15.使用*CONTACTDAMPING[1]在接近或分离期间抑制接触面的相对运动。

16.增加*CONTACTPAIR中被称为HCRIT的绝对穿透公差，尽管这在某些情况下很少有帮助，但总比没有好。

17.对于高度弯曲的可变形表面间的有限滑移，使用非对称矩阵存储和求解方案。*STEP, UNSYMM=YES。

18.对于摩擦滑动等严重不连续的行为，应用不连续控制，这可能会增加运行时间，尤其是对于不严重的不连续问题。*CONTROLS,ANALYSIS=DISCONTINUOUS。

19.更改数值计算方案，求解静态过程使用显式求解器。

实际上，显式求解器是模拟高能、短时间动态事件的最佳选择，如冲击、跌落和爆炸分析等，但是，在某些情况下，显式求解也可用于静态分析。

显式求解器依赖于模型在每个时间步内是线性属性且在每个时间步结束时更新矩阵的假设；这一假设被认为是准确的，因为只使用了非常小、条件稳定的时间步长。该假设很重要，因为它去除了显式求解的收敛迭代要求，而收敛迭代通常会阻碍高度非线性的求解隐式分析。

这意味着显式求解器可用于处理高度非线性的静力学问题，这些问题要么由于收敛困难而无法使用隐式求解器求解，要么由于需要太多的迭代而求解速度非常慢。

有限元模型中，对接触设置的较好实践方法遵循如下基本规则：

•通常，使用 *PRINT, CONTACT=YES请求详细输出相互作用和Gap问题中的接触或分离点。

•通常，不要在将被删除的*CONTACT PAIR中使用ADJUST参数。调整发生在移除之前，如果启动接触之前表面不在其最终位置，则可能会使单元扭曲失真。

•通常，如果添加阻尼，使用*ENERGY PRINT、*ENERGY OUTPUT、*ENERGYFILE 监控ALLAE和ALLSE。

注：节选自《Troubleshooting Finite-Element Modeling》