Abaqus/Standard求解器定义接触时的有限滑移和小滑移
软件: ABAQUS
有限滑移（Finite Sliding）
有限滑移是Abaqus/Standard默认的接触模型，它允许接触面之间存在任意程度的相对滑动。在这里，使用接触对特征来定义“INTERACTION”：
```plaintext
CONTACT PAIR, INTERACTION = <接触属性名称>, <从面名称>, <主面名称>
```
使用Abaqus/CAE工具进行定义时，在`Interaction`模块中，选择`interaction`菜单下的`Create`，然后在`Edit Interaction`对话框中保持默认的滑移格式化为`Finite sliding`。有限滑移的基础是假设接触平面在接触区域是光滑的，每个点具有唯一的一指向的法线方向。若发生接触的部位存在尖锐的凸角或更迭区域，则应在此处将主接触面划分为多个部分以分别定义，以保持接触分析的准确性。
对于由单元组成的主体接触面，Abaqus会自动处理这些复杂的几何特性，确保接触行为的精确模拟。
然而，有限滑移的计算过程相对繁琐，因为程序需要不断地识别并计算从面节点和主面的接触部分，这意味着更高的计算复杂度和执行时间。
小滑移（Small Sliding）
小滑移是在接触过程中仅发生相对小幅度滑动的模型，这种滑动量通常要小于单元尺寸的一部分。要定义这种接触类型，应使用特定的关键词：
```plaintext
CONTACT PAIR, INTERACTION = <接触属性名称>, SMALL SLIDING, <从面名称>, <主面名称>
```
使用Abaqus/CAE进行操作时，在`Interaction`模块中选择`Create`按钮，然后在`Edit Interaction`窗口中将`Sliding formulation`参数设置为`Small sliding`，如图1所示。其计算方面的一个关键优势在于，Abaqus在分析的最初阶段就确定了节点的接触关系，且在随后的分析过程中这一接触关系保持不变，因此计算强度明显低于有限滑移模式。
尤其值得注意的是，小滑移同样适用于几何非线性分析的情况，即使用`STEP, NLGEOM`定义的步长，它保证了主接触面的大规模转动和变形过程中的接触力传递路径的重新计算。如果模型不涉及几何非线性，则简化了计算流程，忽略主面的变形判断，并保持负载路径的不变。
小滑移提供了两种主要的计算技术：节点对表面（node to surface）和表面对表面（surface to surface），后者通常可以提供更高精度的应力结果，并且能够考虑板壳和膜的初始厚度，但这可能会导致较高的计算成本。
相比有限滑移，小滑移的问题通常基于未变形接触区域的接触压力进行计算，而有限滑移计算则考虑实际接触面积的变化。
这两种接触模型的精确选择和应用应基于计算效率以及对具体物理现象的准确模拟需求，同时也是针对不同接触特性和材料行为的综合考虑。正确地应用这些模型能够有效地平衡计算效率与结果的精确度，从而更精确地模拟实际接触过程中的物理现象。
有限滑移是Abaqus/Standard默认的接触模型，它允许接触面之间存在任意程度的相对滑动。在这里，使用接触对特征来定义“INTERACTION”：
```plaintext
CONTACT PAIR, INTERACTION = <接触属性名称>, <从面名称>, <主面名称>
```
使用Abaqus/CAE工具进行定义时，在`Interaction`模块中，选择`interaction`菜单下的`Create`，然后在`Edit Interaction`对话框中保持默认的滑移格式化为`Finite sliding`。有限滑移的基础是假设接触平面在接触区域是光滑的，每个点具有唯一的一指向的法线方向。若发生接触的部位存在尖锐的凸角或更迭区域，则应在此处将主接触面划分为多个部分以分别定义，以保持接触分析的准确性。
对于由单元组成的主体接触面，Abaqus会自动处理这些复杂的几何特性，确保接触行为的精确模拟。
然而，有限滑移的计算过程相对繁琐，因为程序需要不断地识别并计算从面节点和主面的接触部分，这意味着更高的计算复杂度和执行时间。
小滑移（Small Sliding）
小滑移是在接触过程中仅发生相对小幅度滑动的模型，这种滑动量通常要小于单元尺寸的一部分。要定义这种接触类型，应使用特定的关键词：
```plaintext
CONTACT PAIR, INTERACTION = <接触属性名称>, SMALL SLIDING, <从面名称>, <主面名称>
```
使用Abaqus/CAE进行操作时，在`Interaction`模块中选择`Create`按钮，然后在`Edit Interaction`窗口中将`Sliding formulation`参数设置为`Small sliding`，如图1所示。其计算方面的一个关键优势在于，Abaqus在分析的最初阶段就确定了节点的接触关系，且在随后的分析过程中这一接触关系保持不变，因此计算强度明显低于有限滑移模式。
尤其值得注意的是，小滑移同样适用于几何非线性分析的情况，即使用`STEP, NLGEOM`定义的步长，它保证了主接触面的大规模转动和变形过程中的接触力传递路径的重新计算。如果模型不涉及几何非线性，则简化了计算流程，忽略主面的变形判断，并保持负载路径的不变。
小滑移提供了两种主要的计算技术：节点对表面（node to surface）和表面对表面（surface to surface），后者通常可以提供更高精度的应力结果，并且能够考虑板壳和膜的初始厚度，但这可能会导致较高的计算成本。
相比有限滑移，小滑移的问题通常基于未变形接触区域的接触压力进行计算，而有限滑移计算则考虑实际接触面积的变化。
这两种接触模型的精确选择和应用应基于计算效率以及对具体物理现象的准确模拟需求，同时也是针对不同接触特性和材料行为的综合考虑。正确地应用这些模型能够有效地平衡计算效率与结果的精确度，从而更精确地模拟实际接触过程中的物理现象。
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