用ANSA设置ABAQUS中的过盈接触

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1.问题描述
        轴径大于孔径的机械配合，称为过盈配合，配合表面之间的机械接触，称为过盈接触。ANSA作为一款功能强大的前处理软件，为ABAQUS高度非线性的过盈接触提供了全面的支持。

2.ANSA中设置ABAQUS过盈接触示例
        过盈接触属于紧配合的一种，在工程中应用相对广泛。在孔与轴，键槽与键等结构之间，都可能使用了过盈接触。ABAQUS具有三种定义过盈接触的方式，ANSA均提供了对应的支持。本文以上图中的两个环形结构为例，简要介绍使用ANSA为ABAQUS设置过盈接触的方法。
        （1） 几何过盈
        在初始的装配过程中，使结构出现适当的干涉（即过盈量），然后为过盈接触的两个面定义一般的接触关系即可。
        （2） 关键词CLEARANCE
        模型网格划分完成后，打开ABAQUS DECK面板，在AUXILIARIES菜单下选择CONTACT打开CONTACT菜单，单击右键或直接在菜单底部选择New->CONTACT，创建新的接触对。

打开接触对定义窗口，选择接触的主、从面ID，以及接触属性ID。可以在ANSA相应的输入域中键入“?“，以打开相应输入项的编辑定义窗口，对相应的项进行创建、编辑或确认。

这种方式只适用于小滑移这种点的相对滑动方式。在接触类型下选择点-面接触或面-面接触的接触类型，相应的设置方法与一般接触设置相同。此外，需要将接触容差打开，并对其设定恰当的值。考虑到过盈接触的特性，接触容差值应为小于零的负值。
        （3） 关键词CONTACT INTERFERENCE
        与（2）相同，在模型网格划分完成后，打开ABAQUS DECK面板，在AUXILIARIES菜单下选择CONTACT打开CONTACT菜单，单击右键或直接在菜单底部选择New->CONTACT，创建新的接触对。
        随后，同样在AUXILIARIES菜单下选择CONTACT，此时打开CONTACT INTERFERENCE菜单，之前创建的接触对显式在窗口列表中。选择定义过盈接触的接触对，右键或在下方菜单列表中选择Edit，打开关键字CONTACT INTERFERENCE定义窗口（如下图所示），对相应的项进行编辑。编辑完成点击INSERT将定义的参数插入到关键字中。

这种过盈接触定义方式必须指定特定的分析步，且需要定义恰当的负值曲线，否则分析计算很可能不收敛。与CLEARENCE相同，过盈量必须为小于零的负值。
3.过盈接触定义注意事项
        （1）过盈量为负值才表示过盈接触，正值表示两个接触面之间存在间隙。
        （2）如果两个接触面之间有缝隙，则必须使用*ADJUST来调整从面节点之间的初始坐标，使两个面发生接触，否则ABAQUS会认为这两个接触面没有接触，则用*CONTACT INTERFERENCE定义的过盈接触不会起作用。
        （3）*CLEARENCE只适用于小滑移，且不需要使用*ADJUST调整从面节点的位置。
        （4）几何过盈与*CLEARENCE定义的过盈量，在分析的一开始就会全部施加在模型上，且无法再分析过程中改变过盈量的大小。因此，太大的过盈量会使得ABAQUS可能无法达到收敛，而且即使减小时间增量步也不能解决这个问题。
        （5）使用*CONTACT INTERFERENCE定义过盈量，配合采用从0到1的幅值曲线，当过盈量太大时可以通过减少时间增量步来达到收敛。
        （6）使用*CONTACT INTERFERENCE可以像施加载荷那样，在分析步中改变大小、激活或去除。