
UMESHMOTION 子程序模拟接触磨损
1. 背景
UMESHMOTION 是应用于 Abaqus/Standard 模块的一个子程序,与 ALE 自适应网格技术
联合使用可以控制节点的运动。由于调整节点的过程并不会改变应力应变分布,所以该子程
序常用于磨损或烧蚀模拟。
以下是 abaqus 帮助文档中给出的 UMESHMOTION 子程序的接口:
SUBROUTINE UMESHMOTION(UREF,ULOCAL,NODE,NNDOF,
* LNODETYPE,ALOCAL,NDIM,TIME,DTIME,PNEWDT,
* KSTEP,KINC,KMESHSWEEP,JMATYP,JGVBLOCK,LSMOOTH)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
DIMENSION ULOCAL(NDIM),JELEMLIST(*)
DIMENSION ALOCAL(NDIM,*),TIME(2)
DIMENSION JMATYP(*),JGVBLOCK(*)
C
user coding to define ULOCAL
and, optionally PNEWDT
RETURN
END
所有的参数中只有变量 PNEWDT、LSMOOTH 以及数组 ULOCAL 是需要计算的。其中
ULOCAL 是节点移动的速度矢量(或位移矢量,这取决于 ALE 中的定义),二维时 ULOCAL(2)
为节点面法向的分量,三维时 ULOCAL(3)为节点面法向的分量。由于一般磨损或烧蚀都应该
是沿着面法线方向进行的,所以我们只需要定义 ULOCAL 的法向分量就行了。变量 PNEWDT
是用于调整增量步时间的参数,一般不需要计算,变量 LSMOOTH 是用于标识是否应用表面
平滑算法的变量,LSMOOTH=1 表示应用,LSMOOTH=0 表示不应用。
2. 模型介绍
本实例中模拟一个圆盘对矩形板的磨削作用,如下图所示,圆磨盘使用解析刚体建模,
矩形板由 4 节点线性平面应力单元组成。对刚体施加一个 200N 的下压力,然后刚体与矩形
板开始接触。我们假设在磨削过程中磨损的速度仅与等效塑形应变有关,这里为了方便分析
我们假设法向移动速度与等效塑形应变的大小成正比:v=k*PEEQ。
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