Jakie są kluczowe czynniki wpływające na kontakt powierzchnia-powierzchnia?

Kontakt powierzchnia-powierzchnia w Abaqus to metoda dyskretyzacji, która zwiększa dokładność i stabilność symulacji kontaktu poprzez lepsze egzekwowanie ograniczeń kontaktowych na oddziałujących powierzchniach. W przeciwieństwie do styku węzeł-powierzchnia, wykorzystuje ona średnie pozycje węzłów podrzędnych do obliczania ograniczeń, redukując takie problemy jak nieregularności naprężeń i nierealistyczna penetracja. Kluczowe kwestie dotyczące kontaktu powierzchnia-powierzchnia obejmują:

Relacja master-slave

• Idealnie byłoby, gdyby powierzchnia podrzędna należała do mniejszego, bardziej miękkiego korpusu o większej gęstości elementów.
• Powierzchnia główna powinna być przypisana do sztywniejszego korpusu z grubszą siatką. Taka konfiguracja zapewnia dokładny rozkład naprężeń i pozwala uniknąć sytuacji, w których węzły główne przechodzą przez powierzchnię podrzędną.

Gęstość siatki

• Drobniejsza siatka na powierzchni podrzędnej poprawia dokładność, lepiej wychwytując gradienty naprężeń i zapewniając właściwe egzekwowanie ograniczeń.
• Grube siatki podrzędne mogą prowadzić do dłuższego czasu przetwarzania i niedokładnych wyników, jak widać w przypadkach, w których obciążenia krawędziowe nie są prawidłowo rejestrowane.

Rozkład naprężeń

• Kontakt powierzchnia-powierzchnia zmniejsza artefakty naprężeń w porównaniu do metod węzeł-powierzchnia. Jednak na obszary o wysokim naprężeniu (np. obciążenia krawędziowe) nadal ma wpływ relacja master-slave i jakość siatki.

Wydajność

• Podczas gdy kontakt powierzchnia-powierzchnia jest bardziej niezawodny niż kontakt węzeł-powierzchnia, przestrzeganie poprawnych przypisań master-slave dodatkowo poprawia wydajność obliczeniową i wiarygodność wyników.

Najlepsze praktyki

• Aby uzyskać dokładniejsze wyniki, należy w miarę możliwości używać kontaktu powierzchnia-powierzchnia zamiast węzeł-powierzchnia.
• Priorytetowe przypisanie powierzchni podrzędnej do mniejszego ciała o większej gęstości siatki, jeśli wszystkie kryteria nie mogą zostać spełnione.
• Proszę przeprowadzić analizy wrażliwości, aby sprawdzić, czy gęstość siatki i definicje master-slave dają stabilne wyniki.