一文讀懂ABAQUS中接觸問題
接觸問題在工程中處處可見，例如汽車車輪與地面的接觸、齒輪齒合、滾珠軸承、管道法蘭、螺栓連接、鉚釘連接、以及在金屬板沖壓成型過程中薄板與模具的接觸，摩擦以及滑動過程均是接觸非線性問題。
對于兩個彈性接觸體，把他們進行有限元離散，可得其整體平衡方程：
1）根據(jù)前一增量步的結(jié)果和當前增量步給定的載荷條件，通過接觸條件的檢查和搜索，假設(shè)此增量步第一迭代步求解時的接觸面區(qū)域和接觸狀態(tài)；
2）根據(jù)上述接觸區(qū)域和接觸狀態(tài)的假定，將接觸面上的不等式約束改為等式約束作為定解條件，引入方程，并對方程進行求解；
3）利用接觸面上的接觸結(jié)果與假定的接觸狀態(tài)進行對比。如果接觸面上每一點都不違反假定狀態(tài)，則完成本增量步的求解。否則，修改接觸狀態(tài)，回到步驟2）進行下一次迭代求解。
本為是利用ABAQUS模擬無摩擦接觸問題，故下面對無摩擦彈性接觸問題的一般有限元方法做說明。
是兩物體的接觸力等效節(jié)點力。由于接觸力等效節(jié)點力
是未知的，對于空間接觸問題，每個接觸點對增加了6個未知量；對于平面接觸問題，每個接觸點對增加4個未知量。對于無摩擦問題，首先假設(shè)各接觸點對的接觸狀態(tài)，并代以相應(yīng)的接觸定解條件。引入接觸定解條件后，可由離散平衡方程求出節(jié)點位移，進而可以求得接觸點對上的接觸力矢量。然后，根據(jù)接觸點對的位移和接觸力向量，依次按接觸判定條件判定各點對的接觸狀態(tài)是否和假定的接觸狀態(tài)相符。如果不相符，則重新修改接觸狀態(tài)，再次迭代分析。經(jīng)反復迭代計算，直到某次迭代計算前后接觸狀態(tài)完全一致。
分別為節(jié)點 和節(jié)點 接觸力等效節(jié)點力。由于
是未知的，需要補充接觸面上的定解條件。采用罰函數(shù)法引用約束
，可得：
相當?shù)臄?shù)量級。這樣，就可以進行求解了。當前通訊設(shè)備產(chǎn)品的市場競爭日趨激烈，各個通訊廠商為了能夠在全球激烈的競爭中生存并發(fā)展壯大，盡可能采取一切辦法來降低成本，其中降低生產(chǎn)成本（包括原材料成本、加工成本、裝配成本等）占有主導地位。
簡化后的接觸模型如圖1所示，共由三個部件組成，分別為支架、銷釘和鉚釘。
圖4
來源：正脈科工
