Abaqus再谈接触一：主从面的区别

关于接触问题的文章相信大家已看过太多，但今天在此还是要再说说接触，因为它确实太重要。今天要说的主要是接触设置与结果后处理的解读，因为有很多陷阱可能让你产生误解~~。

先来看一看接触设置里有N-S和S-S两种形式，还有主从面的区分。通常我们选用S-S接触，并且选刚度大，单元粗的，面积大的作为主面。那么如果选用错误的主从面会有什么样的结果呢？举一个简单例子进行验证，如图1所示的两个物体，假设Part1是铝合金，part2是钢，part1上表面施加10MPa压力，part2底部完全约束，接触属性设定默认的硬接触，选用N-S接触。在Abaqus中，从面节点会去接触主面节点，而主面节点却不会，因此主面通常会穿透从面。下面就列出几种分析结果，大家先想想分别对应的是什么样的设置？

图1 案例模型

几种典型结果

现在来解释一下每个结果。图A所示可以看到明显穿透，是因为从面单元尺寸远大于主面单元尺寸，这种结果明显不合理，不可接受。图B所示从面单元尺寸较小，但材料为刚度较大的steel，可以看到边缘的两个节点有明显的应力集中。图C中，与B相比只是调换了主从面，因此从面是单元尺寸较大，刚度较小，面积较大的面，可以看到，从面的五个接触点应力集中。而图D，选择了单元尺寸较小，刚度较小，面积较小的面作为从面，丛云图看，应力结果是比较合理的，从面接触节点应力分布均匀，即均布载荷均匀的传递到part2。

由以上可见，在建立接触时，不同的主从面选择对应力结果影响极大，因此，在建立接触时，应遵守以下原则来选择主从面：（1）从面的单元尺寸不大于主面单元尺寸；（2）选择较小的接触面作为从面；（3）如果是异种材料的 接触，选择较软的作为从面。如果不能同时满足以上三个条件，那么优先满足前2个，这时的结果就像图B，也是可以接受的。