在之前的文章中,筆者介紹了二維切削的模擬方法,本次筆者將介紹三維鑽頭鑽進岩石的模擬方法。
步驟一:準備模型
由於在abaqus中繪圖和裝配比較繁瑣,筆者選擇在solidwork中提前建好模型,並進行裝配,再以x.t格式存儲和導入abaqus。
步驟二:材料屬性的設置
材料屬性的設置比較重要,它直接影響到模擬結果的準確性,由於本次是做算例講解,爲了簡便僅給出基礎數據:
岩石屬性:
密度:2.79e-009;
彈性:楊氏模量:70000,泊松比:0.33
塑性:
鑽頭屬性:
傳導率:44
密度:7.8e-009
楊氏模量:205000;泊松比:0.29;
膨脹:1.3e-005;
塑性:屈服應力:930,塑性應變:0.
步驟3:分析步設置
建立分析步step-1,時間長度爲1,其他默認。
建立場輸出請求:
勾選:應力-S、
應變-PE、PEEQ、LE;
位移-U、V、A;
作用力/反作用力-RF;
接觸應力-CSTRESS;
狀態-STATUS
建立歷程輸出請求:
勾選:能量-ALLEN。
步驟4:設置相互作用
建立通用接觸,選擇鑽頭爲剛體(體爲剛體,點選擇鑽頭上一參考點)。
步驟5:載荷設置
固定岩石下表面;
設置鑽頭速度和角速度如下:
步驟6:網格設置
繪製岩石網格如下:
爲了取得更好的計算結果,可以根據自身需求對網格進行加密。
繪製鑽頭網格如下:
步驟7:提交作業,進行計算。
爲了更快的計算,此處選擇了並聯3個內存計算。
計算結果如下:
0.05s:
0.1s:
0.2s:
0.5s:
作者:GaiJM