Abaqus-Fastener

Mesh‐Independent Fasteners使用簡介  當我們要模擬焊接、螺栓、铆釘或是其它一些機械型式的接合時，在Abaqus中提供了一種很方便的點對點連結方式，它的設定可以獨立於Node之外，我們稱為Fasteners。Fasteners搭配各式Connector elements以及Beam MPC使用，在Connector element上可以設定彈性、扭轉等連結特性以及連結的破壞準則，也可以設定多層的接合，並設定接合影響的有效區域。從6.8版之後，在Abaqus/CAE的Interaction模組中可以直接做Fasteners的設定。  Fasteners位置的指定主要分為兩種方式，一種為Attachment point直接給定或是從外部檔案讀入連結點的座標位置，另一種為用Attachment line來設定Fasteners位置的分佈、方向以及連結的層數；若以建立Fasteners的方式可分為Point base及Discrete兩種定義方式；Point base的方式非常適合模型中有很多Fasteners時使用，但只適用於3D模型，Discrete的方式使用手動去指定Fasteners的位置，在前處裡即可以看到Fasteners的位置、Coupling影響範圍以及所使用的Connector element種類。以下分別介紹兩種Fasteners的設定方式。  1.Point Base設定方式 1.1建立Connector element以及材料之破壞參數 1.2設定起始點與終點或設定搜尋方向，佈建出Fasteners的位置點，Abaqus可以自動幫我們把這些點建立成一個Set。  1.3點選建立Fasteners，選則point base方式，在Edit Fasteners視窗的Domain內選擇要建立Fasteners的Set，然後設定搜尋半徑以及搜尋的層數；在property內設定連結有效的影響半徑範圍以及所用的Connector element種類；在Formulation中設定連結點與有效半徑範圍之Coupling型式及拘束自由度。以上步驟即完成Fasteners的設定。   設定搜尋的起始點與終點設定起始點與終點間的點數起始點終點1.4在後處裡中，可以顯示出我們所設定的Fasteners以及其影響區域如下圖所示。  2.Discrete設定方式 2.1首先建立Connector element及Fasteners佈建的點，方式與前者相同。 2.2點選建立attachment lines，依提示句手動選取前面佈建的連結點，然後用By angle的方式分別選擇欲連結之Source surface以及Target surface，Abaqus可以自動幫我們建立Set。 2.3點選建立Fasteners，選則Discrete方式，選擇要建立Fasteners的Set，進入編輯視窗做如下之設定即完成Fasteners設定。  3.下圖分別為用兩種方式設定所得之結果，左圖為Point base，右圖為Discrete。可以在結果中觀察到Fasteners受力破壞分離的情況。            Reference: Abaqus lecture: Crash Abaqus/cae users manual: Ch 20.1 設定Coupling型式 設定Fasteners參考座標 設定Coupling影響區域半徑