ABAQUS常见问题汇总- 1.0版

C(换上替补)就是几乎没有过盈配合。 D(影子前锋)就是过盈配合也比较小。 E(自摆乌龙)就是接触面之间存在缝隙。

具体过盈配合该多大,估计该在螺钉上装些传感器,得到试验结果,再调整你的过赢配合量,与实验相吻合。过盈配合的模拟方法见。

8.5 管土/桩土接触

http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=725275&page=1&extra=page=1#pid744132

问:隧道开挖与管土相互作用中的接触问题求教

本人做了隧道开挖中的管土相互作用的模型。有些管-土接触问题求教。

1. 模型说明:开挖隧道位于管道正下方,由于是研究接触算法,仅做三步开挖,且没有进行支护。土体使用实体单元c3d8r,管道采用三维壳单元s4.模型1管土接触采用法向

硬接触,切向罚函数(文件名exva-h1-fenbu)。模型2采用tie约束管道与土体节点。(文件名tie-ex-fenbu) 2. 计算后出现的问题 ( 1)开挖隧道纵向中间部位土体时,两个模型的管道位移基本一致,接触算法作用不大。

(2)隧道全部开挖的情况下:使用tie约束的模型2计算不收敛,通过查看塑性变形,发现和模型1的差不多,不知道为何不收敛。请问这种隧道开挖引起土体位移对管道的影响问题,设置接触的必要性以及模型2为何不收敛。

[ 本帖最后由 doudout 于 2006-5-12 09:30 编辑 ]

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仿真分析有限元模拟计算力学航空航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluent,CFD,CAE,CAD,CAMn(x:D图片附件: 模型1管道位移.jpg (2006-5-12 09:30, 68.48 K)

图片附件: 模型1竖向位移.jpg (2006-5-12 09:30, 98.26 K)

答:

或许是定义tie的时候应该加上 position tolerance=0.1, 以确保两个面tie在一起。

你的单元是c3d8, 精度很差,应该用c3d8r。

单位对吗?如果长度单位使用mm,那么质量的单位必须是“吨”,相应的密度单位就是吨/mm3,应力的单位是N/mm2(即MPa)。

见 http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=684273

http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=705685

问:计算中止,.msg文件里显示

***WARNING: SOLVER PROBLEM. NUMERICAL SINGULARITY WHEN PROCESSING NODE 346 INSTANCE PART-1-1 D.O.F. 8 RATIO = 6.49141E+11

检查约束没有错误,而且节点346位于模型中部,不知道是什么原因引起的?望高手指点。附上文件,太大分了2部分。

答:

桩上没有边界条件,完全靠接触面上的摩擦来消除刚体位移,但接触关系是在迭代过程中慢慢建立起来的,不是一开始就有摩擦力,所以会出现刚体位移。见

http://www.simwe.com/forum/post/view?bid=31&id=680814&tpg=1&ppg=1&sty=1&age=0#680814 。

接触对的主面上不能有尖角,桩的两侧要各定义一个接触对,底部用tie. 见

http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=699614

http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=679059

http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=684042

http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=679059 中谈了过约束的问题:

\文件中出现zero pivot说明ABAQUS无法自动解决过约束问题,例如在桩底部的最外一圈节点上即定义了tie,又定义了contact, 出现过约束。解决方法是在选择tie或contact的slave surface时,将类型设为node region, 然后选择区域时不要包含这一圈节点。\

你的桩底部只有一个单元,就没法用上述方法。要在底部细化网格才行。

不必整个模型都用那么细的网格,离接触面较远的地方可以粗一些。

http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=684042

问:

新手请教:The plasticity/creep/connector friction algorithm did not converge at 12 points

答:

模型做得不错啊,改为弹性材料就可以收敛,说明模型没有太大的错误。我认为需要改进以下方面:

应力应变变化很剧烈的部位(桩底面上方和下方的的soil),单元不能太狭长。原则是在后处理时不能看到单元之间的应力和PEEQ不连续(颜色发生跳跃)。

桩侧面接触状态变化很大, soil和桩的网格沿圆弧方向和纵向都要再细化一倍。

对称模型取1/4就够了。用C3D8R单元可以缩短计算时间。

rebar是truss单元,不能用*Solid Section,要用

*Solid Section, elset=***, material=REBAR 截面面积

桩底部的从面网格还是比主面粗糙,会有问题。桩底部可以不用接触,改为tie,收敛就更容易:

*Tie, name=Tie-Bot, position tolerance=0.1 soil-1.pilebot, mpile-1.bot

我做了个轴对称模型,rebar相当于shell, 没有*initial condition, 见附件。从结果中看到,虽然应变很大,但位移很小,因此可以不用在step中设 NLGEOM=yes,这样收敛就更容易些。

塑性问题要把step 2的初始时间增量步和允许的下限设小些,比如:

*Static

0.01, 1., 1e-06, 1.

下面的警告信息都是说塑性问题不收敛:

ELEMENT SOIL-1.709 IS DISTORTING EXCESSIVELY.

***WARNING: THE PLASTICITY/CREEP/CONNECTOR FRICTION ALGORITHM DID NOT CONVERGE AT 5 POINTS

Soil-Axisymm.cae(67.54k)

http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=699614

问:大侠们看看这个初始应力为什么总是施加不成功了??

答:建议在step 1中只保留桩底部的接触,去掉其他接触。step 2中再加上所有接触。先做弹性材料,收敛了再做塑性。

http://www.simwe.com/forum/thread-499681-1-1.html

zero4: 用ABAQUS软件处理管土相互作用中的接触面问题

给有兴趣的朋友一个参考。 1/3

附件: 1.part1.rar (2005-6-10 13:36, 195.31 K)

http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=678974

问:做基桩的水平静载试验模拟,MSG文件提示迭代增量步太大,不能进行

取1/2原型,近场土C3D20R,远场CIN3D8,对称面上Y向对称约束。请赐教!

答:我认为模型中有以下问题:

1。塑性材料和接触面上都不能用C3D20R和C3D20单元,这可能是你收敛问题的主要原因。如果需要得到应力,可以使用C3D8I (在所关心的部位要让单元角度尽量接近90度),如果只关心应变和位移,可以使用C3D8R, 几何形状复杂时,可以使用C3D10M.

我尝试把你模型中的接触关系以及材料参数中的*Mohr Coulomb 和 *Mohr Coulomb Hardening都去掉,变为弹性材料, 仍使用C3D20R就收敛了。

2。接触对中的slave surface应该是材料较软,网格较细的面,你正好颠倒了。

3。 接触面之间有微小的距离,定义接触时要设定―Adjust=位置误差限度‖,此误差限度要大于接触面之间的距离,否则ABAQUS会认为两个面没有接触:

*Contact Pair, interaction=\

在ABAQUS/CAE中可以在edit interaction对话框中设定此参数。

4。定义tie时也应该设定类似的position tolerance:

*Tie, name=ShaftBottom, adjust=yes, position tolerance=0.1

Tie和contact pair都定义在step之前,你现在的模型是对的。

overconstraint警告信息如果只是出现在dat文件中,没有出现在msg文件中,就没问题,说明ABAQUS自动解决了过约束问题。

如果overconstraint警告信息也出现在msg文件中,说明ABAQUS无法自动解决此问题,这时分析往往

不会收敛,在后处理时可以用display group显示出现过约束的node set (ABAQUS会自动为这些节点建立node set), 需要你自己修改模型,避免过约束。

附上修改后的文件,运行时没出现零主元(zero pivot),我做的改动是:

- 去掉所有的 *Mohr Coulomb 和 *Mohr Coulomb Hardening - 在*Contact Pair中添加 adjust=0.02 - 在*Tie 中添加 position tolerance=0.1

还应该改的是:

- 接触问题不能用C3D20R单元(所以目前施加载荷时很难收敛)。

- 接触对中的slave surface应该是材料较软,网格较细,即应细化SoilInnerSurface面。

msg文件中出现zero pivot说明ABAQUS无法自动解决过约束问题,例如在桩底部的最外一圈节点上即定义了tie,又定义了contact, 出现过约束。解决方法是在选择tie或contact的slave surface时,将类型设为node region, 然后选择区域时不要包含这一圈节点(我附上的文件中没有做这样的修改)。

无穷元我没用过,不太了解。

接触定义在哪个分析步取决于你模型的实际物理背景,如果从一开始两个面就是相接触的,就定义在initial或你的第一个分析步中;如果是后来才开始接触的,就定义在后面的分析步中。边界条件也是这样。

你现在把接触定义在后面的分析步中,应该是可以的。

你各个分析步的设置也没看出有什么问题,只要符合实际物理背景,并且利于收敛即可。

Data5.rar (94.68k)

岩土问题我没搞过,回答不了你,论坛上好像有这方面的资料,你搜一搜。

单元扭曲的模型传上来看看。

不太了解你的单向多循环加载法。原则上,如果是静载荷,用standard的static分析步即可,如果加载时间很短(例如在地震中),或载荷本身的性质是动态的(例如来自旋转机械的载荷),在分析中不能忽略结构的惯性,就要采用动态分析,可以用standard或explicit.

我在前面上传的文件里用*CONTROL设了允许的迭代次数18,意思是18次迭代不收敛时,才减小时间增量步(ABAQUS默认的值是12)。一般情况下不必设置此参数,如果在msg文件中看到opening和closure的数目不断减小(即迭代的趋势是收敛的),但12次迭代仍不足以完全达到收敛,就可以用*CONTROL来增大允许的迭代次数。

你的C3D20R单元导致了接触问题的不收敛,所以我用*CONTROL其实是没用的。

你的Test.inp也不能收敛啊。另外,如果你传上来两个模型,一个收敛,一个不收敛,应该写清楚这两个模型有什么区别,才好帮你分析。

你的桩用C3D15单元,是15-node quadratic triangular prism, 这还是一种二阶单元,不能用于塑性材料和接触问题。在TestModifiedContact.inp中把材料改为弹性,step 1就收敛了(step 1中没有接触, 但step 2有接触,又出现过度约束问题,前面已经讲过解决方法)。

你的桩还是应该像你以前的模型那样划分单元,用C3D8I. 另外, 尽管说主面的网格要比从面粗,但像你现在这样,主面上有很大尖角,还是可能出现收敛问题。原则上,90度的圆弧应该划分10个单元,适当少一些可能也行。

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