Abaqus软件的自接触功能

Abaqus的自接触（Self-contact）功能，指的是定义一个曲面与自身不同区域之间可能发生的接触。这在模拟物体发生大变形，导致自身不同部分相互接触时非常有用，比如折叠的纸、扭曲的橡胶等。

Abaqus主要通过以下两种方式实现自接触：

1. 通用接触 (General Contact)

这是最推荐、最便捷的方法，特别适合复杂模型。

· 定义方式：在创建通用接触交互时，将接触域指定为 All* with self，系统会自动考虑模型中所有实体自身的接触。

· 优势：设置简单，无需手动指定复杂的接触对，Abaqus/Explicit 默认采用此方法。

2. 接触对 (Contact Pairs)

在接触对算法中，可以通过两种方式定义自接触：

· 指定单一曲面：只选择一个曲面，系统默认其与自身接触。

· 指定两次相同曲面：在定义接触对时，将主面和从面都选为同一个曲面。

定义方法：

在Abaqus/CAE的Interaction（交互） 模块中：

1. 点击主菜单 Interaction -> Create。

2. 在弹出的对话框中，选择分析步，并将类型（Type）选为“Self-contact”。

3. 点击“Continue”后，在视图中选择要定义自接触的曲面即可。

注意事项：

· 算法限制：在Abaqus/Explicit的接触对中，自接触强制使用“平衡主-从”算法，用户不能指定权重因子；且默认使用有限滑移（Finite-sliding） 公式。

· 壳与膜单元：对于壳或膜单元的自接触，必须考虑接触厚度，不能设为零。

· 网格与计算成本：自接触计算量大，曲面应只包含可能发生接触的区域，避免不必要的计算开销。同时，一个接触对中的曲面不能由一阶和二阶单元混合构成。

· 与其他接触共用：通用接触和接触对定义的自接触，可以在同一分析中同时使用。

温馨提示：

· 首选“通用接触”：设置简单，功能强大，能自动处理大多数情况。

· 需要精细控制时选“自接触”：当需要对特定区域进行更精确的控制时使用，但需注意其算法和网格方面的限制。