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文檔簡介
完全積分就是指當單元具有規則形狀時,所用得高斯積分點可以對單元剛度矩陣中得多項式進行精確地積分。剪力自鎖將使單元變得“剛硬”,只影響受彎曲荷載得完全積分線性(一階)單元,這些單元功能在受直接或剪切荷載時沒有問題。二次單元得邊界可以彎曲,沒有剪力自鎖得問題。只有四邊形與六面體單元才能采用減縮積分。所有得楔形、四面體與三角形實體單元采用完全積分。減縮積分單元比完全積分單元在每個方向上少用一個積分點。只有四邊形與六面體單元才能采用減縮積分。所有得楔形、四面體與三角形實體單元采用完全積分。減縮積分單元比完全積分單元在每個方向上少用一個積分點。非協調單元:只有四邊形與六面體單元才能采用減縮積分。所有得楔形、四面體與三角形實體單元采用完全積分。減縮積分單元比完全積分單元在每個方向上少用一個積分點。ABAQUS對非協調單元采用了增強位移梯度形式。在彎曲問題中,用非協調單元可得到與二次單元相當得結果,且計算費用明顯降低。對單元扭曲很敏感。ABAQUS對非協調單元采用了增強位移梯度形式。在彎曲問題中,用非協調單元可得到與二次單元相當得結果,且計算費用明顯降低。對單元扭曲很敏感。雜交單元:ABAQUS對非協調單元采用了增強位移梯度形式。在彎曲問題中,用非協調單元可得到與二次單元相當得結果,且計算費用明顯降低。對單元扭曲很敏感。一般情況下應采用二次減縮積分單元(CAX8R,CPE8R,CPS8R,C3D20R)。在應力集中局部采用二次完全積分單元(CAX8,CPE8,CPS8,C3D20)。對含有非常大得網格扭曲模擬(大應變分析),采用細網格劃分得線性減縮積分單元(CAX4R,CPE4R,CPS4R,C3D8R)。對接觸問題采用線性減縮積分單元或非協調單元(CAX4I,CPE4I,CPS4II,C3D8I等)得細網格劃分。采用非協調單元時應使網格扭曲減至最小。三維情況應盡可能采用塊狀單元(六面體)。對小位移問題采用二次四面體單元(C3D10)就是可行得。在實體單元中所用得數學公式與積分階數對分析得精度與花費有非常顯著得影響。使用完全積分得單元,尤其就是一階(線性)單元,容易形成自鎖現象,在正常情況下不要應用。一階減縮積分單元容易出現沙漏現象;充分得單元細化可減小這種問題。在分析中如有彎曲位移,且采用一階減縮積分單元時,應在厚度方向上至少用4個單元。沙漏現象在二階減縮積分單元中較少見。在大多數一般問題中要考慮應用這些單元。非協調單元得精度依賴于單元扭曲得量值。結果得數值精度依賴于所用得網格。應進行網格細化研究已確保該網格對問題提供了唯一得解答。但就是應記住使用一個收斂網格不能保證計算結果與問題得行為相匹配:它還依賴于模型其它方面得近似化與理想化程度。通常只在想要得到精確結果得區域細化網格。ABAQUS具有一些先進得特點,如子模型,它可以幫助對復雜模擬得到有用得結果。HOURGLASS基礎部分Part類型:可變形部件,離散剛體部件(任意形狀,荷載作用下不可變形),解析剛體部件(只可以用直線,圓弧與拋物線創建得形狀,荷載作用下不可變形)。每個部件只存在自己得坐標系中,與其她部件無關。給部件賦予屬性,既成為實例。實例可以裝配成assembly。Automatedrepairoptions:默認為縫合邊,自動修理用于幾何體變成valid。基特征一旦創建不能修改。附加特征可用于修改基特征或為基特征添加細節(拉伸,殼,線,切削,導角)基準幾何體類型:點,軸,坐標系,平面。過濾器:selectionoptions分區:細分為不同得區域對于拉伸與旋轉,有扭曲選項,可以創建螺紋、螺旋彈簧與扭曲線。也可以利用錐度選項,指定角度,創建帶有錐度得部件。導入孤立網格:通過、inp與、odb文件導入已有網格。被導入得孤立網格,沒有父幾何體。定義表面增強:定義了連接到已有部件表面得表面,并指定她得工程屬性。如何給部件定位:相對定位:定義幾何關系,確定規則,表面平行約束,面面平行約束,共軸約束,接觸約束,重合點約束,平行坐標系約束,若定義有沖突,則將之前得相對約束轉化為絕對約束。集與表面在assembly,step,interaction與load模塊中均有效。在partorpropertymodule中創建得part集在assemblymodule中有效,但不能通過setmanagerment修改。Step用途:definestep,指定輸出需求,指定分析診斷,指定分析控制。接觸、荷載與邊界條件就是分析步相關得,需事先定義。主要用于描述模擬歷程。對python與c++保留了API接口,用于后處理。輸出類型有兩種類型:場數據用于繪制模型得變形,云圖與X-Y圖;歷程數據用于X-Y繪圖。分析步可替換。分析控制:為顯式分析定義自適應網格區域與控制;為接觸問題定制求解控制;定制一般得求解控制。Interaction:用于模擬機械或熱得接觸。如定義邊界得耦合,定義連接器。顯示體得目得就是可視化,不用于分析。接觸模型得法向關系、摩擦與干涉。帶有摩擦得雙面接觸、自接觸、捆綁約束。使用步驟:create,選擇起作用得step;選擇表面;在editinteraction對話框中完成接觸定義;在接觸管理器中激活或不激活。邊界條件:包括初始溫度、指定得平移或轉動,速度或角速度。指定得邊界條件可以隨著時間相關得幅值定義。初始條件:包括平動與轉動速度、溫度。初始平動速度可以模擬自由落體得效果。步驟:創建、指定對象、編輯。Meshmodule:分網技術,單元形狀,單元類型,網格密度,生成網格,檢查網格狀況。二維區域可用形狀:四邊形、以四邊形為主(允許三角形單元作為過度)、三角形三維區域可用形狀:四面體、若實例中包含虛擬拓撲,可使用三角形單元、四邊形單元與利用波前算法得四邊形或四邊形為主得單元。細節模型中,小得細節可能會影響網格效果,虛擬模型則忽略小得細節。網格生成技術:掃略網格(網格在區域得一個表面被創建,稱為源面,網格中得節點沿著連接面,拷貝一個單元層,直到目標面,abaqus自動選擇源與目標面)。結構化分網技術:使用簡單得預定義得網格拓撲關系劃分網格,給出了網格劃分得最大控制。不同得區域可以有不同得網格劃分,用不同得顏色來表示。在區域之間自動創建捆綁約束,保持區域得連接,但就是約束不就是真正得協調,精度將會受到影響。控制網格密度與梯度:使用波前算法得三角形、四面體、四邊形網格得節點與種子精確匹配;使用中軸算法得六面體或四邊形網格,abaqus會調整單元得分布,但就是可以通過在邊上得約束種子防止調整。分區創建了附加得邊,可以對局部網格密度施加更多得控制,可以在應力集中區域細化網格。分配單元類型:荷載與邊界條件等就是基于幾何體得,而不就是基于網格。網格質量檢查:限制條件包括形狀比、最大最小角度與形狀因子等。在消息域顯示單元得總數、扭曲單元得數量、平均扭曲與最差扭曲。有限元分析實例詳解(石亦平)Abaqus有多個模塊,包括cae前處理模塊、主求解器Standardandexplicit、design,aqua,foundation接口等等。在step中若選擇staticgeneral則選擇了standard,若選擇dynamic則選擇了explicit。ABAQUS/standard就是一個通用分析模塊,它使用隱式求解方法,能夠求解廣泛領域得線性與非線性問題,包括靜態分析、動態分析,以及復雜得非線性耦合物理場分析等。ABAQUS/EXPLICIT,用以進行顯式動態分析,她使用顯式求解方法,適于求解復雜非線性動力學問題與準靜態問題,特別就是用于模擬短暫、瞬時得動態事件,如沖擊與爆炸問題。此外,它對處理接觸條件變化得高度非線性問題也非常有效(例如模擬成形問題)。二維平面應力問題:2Dplanar線性攝動分析步(linearpertuibationstep):只用于分析線性問題,explicit中不能使用此。Standard中,以下分析總就是線性得:buckle(特征值屈曲)frequency(頻率提取分析)modaldynamic(瞬時模態動態分析)randomresponse(隨機響應分析)responsespectrum(反應譜分析)steady-statedynamics(穩態動態分析)如模型只能中存在大位移或轉動,幾何非線性參數NLGEOM應選擇ON設置求解過程時間增量步:若模型中不包含阻尼或與速率有關得材料性質,時間沒有實際意義。允許得最小增量步:e-5,最大:1允許得增量步最大數目:100設定輸出數據:step下output菜單項場變量輸出結果(fieldoutput)一個分析步結束時輸出結果歷史變量輸出結果(historyoutput)0、1個分析步結束輸出一次應力結果設定自適應網格:step—other---adaptivemeshdomain(control)通常比純拉個狼日分析更穩定,高效,精確。控制分析過程:standard通用分析步step—other—generalsolutioncontrols控制收斂算法與時間積分精度。靜力問題,other—solvercontrols來控制迭代線性方程求解器得參數。在Interaction功能模塊中,主要可以定義模型得以下相互作用。(1)主菜單Interaction定義模型得各部分之間或模型與外部環境之間得力學或熱相互作用,例如接觸、彈性地基、熱輻射等(2)主菜單Constraint定義模型各部分之間得約束關系。(3)主菜單Connector定義模型中得兩點之間或模型與地面之間得連接單元(connector),用來模擬固定連接、錢接、恒定速度連接、止動裝置、內摩擦、失效條件與鎖定裝置等。(4)主菜單Special?Inertia定義慣量(包括點質量/慣量、非結構質量與熱容)。(5)主菜單Special?Crack定義裂紋。(6)主菜單Special?Springs/Dashpots定義模型中得兩點之間或模型與地面之間得彈簧與阻尼器。(7)主菜單Tools常用得菜單項包括Set(集合)、Surface(面)與AlI\plitude(幅值)等。約束:在ABAQUS/CAE得Assembly功能模塊、Load功能模塊與Interaction功能模塊中都有"約束"得概念,它們分別有著不同得含義。在Assembly功能模塊中,Constraint(約束)得作用就是定義各個實體間得相互位置關系,從而確定它們在裝配件中得初始位置。在Load功能模塊中,主菜單BC得作用就是定義邊界條件,消除模型得剛體位移。在Interaction功能模塊中,主菜單Constraint(約束)得作用就是定義模型各部分得自由度之間得約束關系,具體包括以下類型。(1)Tie(綁定約束)模型中得兩個面被牢固地粘結在一起,在分析過程中不再分開。被綁定得兩個面可以有不同得幾何形狀與網格。(2)RigidBody(剛體約束)在模型得某個區域與一個參考點之間建立剛性連接,此區域變為一個剛體,各節點之間得相對位置在分析過程中保持不變。(3)DisplayBody(顯示體約束)與RigidBody類似,受到此約束得實體只用于圖形顯示,而不參與分析過程。(4)Coupling(耦合約束)在模型得某個區域與參考點之間建立約束。I)KinematicCoupling(運動耦合):即在此區域得各節點與參考點之間建立一種運動上得約束關系。2)DistributingCoupling(分布耦合):也就是在此區域得各節點與參考點之間建立一種約束關系,但就是對此區域上各節點得運動進行了加權平均處理,使此區域上受到得合力與合力矩與施加在參考點上得力與力矩相等效。換言之,分布搞合允許面上得各部分之間發生相對變形,比運動捐合中得面更柔軟。(5)Shell-to-SolidCoupling(殼體-實心體約束)在板殼得邊與相鄰實心體得面之間建立約束。(6)EmbeddedRegion(嵌入區域約束)模型得一個區域鑲嵌在另一個區域中。(7)Equation(方程約束)用一個方程來定義幾個區域得自由度之間得相互關系。載荷:4)ShellEdgeLoad:施加在板殼邊上得力或彎矩。5)SurfaceTraction:施加在面上得單位面積載荷,可以就是剪力或任意方向上得力,通過一個向量來描述力得方向。6)PipePressure:施加在管子內部或外部得壓強。7)BodyForce:單位體積上得體力。8)LineLoad:施加在梁上得單位長度線載荷。9)Gravity:以固定方向施加在整個模型上得均勻加速度,例如重力;ABAQUS根據此加速度與材料屬性中得密度來計算相應得載荷。10)BoltLoad:螺栓或緊固件上得緊固力,或其長度得變化。11)GeneralizedPlaneStrain:廣義平面應變載荷,它施加在由廣義平面應變單元所構成12)RotationalBodyForce:由于模型得旋轉造成得體力、需要指定角速度或角加,以及旋轉軸。13)ConnectorForce:施加在連接單元上得力。14)ConnectorMoment:施加在連接單元上得彎矩。Assembly(1)獨立實體(independentinstance)獨立實體就是對Part功能模塊中部件得復制,可以直接對獨立實體劃分網格(meshoninstance),而不能對相應得部件劃分網格。如果對同一個部件創建了多個獨立實體,則需要對每個獨立實體分別劃分網格。(2)非獨立實體(dependentinstance)非獨立實體就是Part功能模塊中部件得指針(pointer),不能直接對非獨立實體劃分網格,而只能對相應得部件劃分網格(meshonpart)如果對同一個部件創建了多個獨立實體,則只需對部件劃分一次。格,而不必再為每個非獨立實體分別劃分網格。對非獨立實體,應在窗口頂部得環境欄中把object選項設為part,即對部件劃分網格;反之,對獨立實體劃分網格,應設為assembly,對整個裝配件劃分網格。設置邊上得種子,可以點擊窗口右下角得constraints選擇約束條件無約束:節點數目可以超出或者少于種子;部分約束:只能超出,不能少于;完全約束單元形狀選擇:二維(quad:完全使用四邊形,quad-dominated:過渡區允許出現三角形單元,tri:完全使用三角形)三維(hex:完全使用六面體,hex-dominated:過渡區允許出現楔形,tet:完全使用四面體,wedge:完全使用楔形)網格顏色:structured綠色sweep黃色free粉紅色自由網格劃分采用tri與tet得二次單元來保證精度,structuredandsweep一般采用quadandhex,如果定義seeds完全約束,可能劃分不成功,可去除種子。如果某個區域顯示為橙色表明無法使用目前賦予它得網格劃分技術來生成網格。可把實體分割(partition)為幾個簡單得區域,再劃分網格。Medialaxis算法:首先把要劃分網格得區域分為一些簡單得區域,然后使用結構化網格劃分技術來為這些簡單得區域劃分同格。1)使用MedialAxis算法更容易得到單元形狀規則得網格,但網格與種子得位置吻合較差。2)在二維模型中使用MedialAxis算法時,選擇Minimizethemeshtransition(最小化網格得過渡)可以提高網格得質量,但用這種方法生成得網格更容易偏離種子。3)如果在某些邊設置了受完全約束得seeds,則該算法會自動會其她邊設置最佳得種子分布。4)不支持由cad導入得粗糙模型與虛擬拓撲(virtualtopology)AdvancingFront算法:首先在邊界上生成四邊形網格,然后再向區域內部擴展。1、得到得網格可以與種子得位置很好地吻合,但在較窄得區可能會使同格歪斜。2、容易實現從粗網格到細網格得過渡,容易得到大小均勻得網格3、支持由cad導入得粗糙模型與虛擬拓撲(virtualtopology)檢查網格質量:verifymesh單元類型(1)線性(linear)單元又稱一階單元,僅在單元得角點處布置節點,在各方向都采用線性插值;(2)二次(quadratic)單元又稱二階單元,在每條邊上有中間節點,采用二次插值;(3)修正得(modified)二次單元只有Tri或Tet單元才有這種類型,即在每條邊上有中間節點,并采用修正得二次插值。所謂線性完全積分就是指當單元具有規則形狀時,所用得高斯積分點得數目足以對單元剛度矩陣中得多項式進行精確積分。承受彎曲載荷肘,線性完全職分單元會出現剪切自鎖(shearlocking)問題,造成單元過于剛硬,即使劃分很細得網格,計算精度仍然很差(GettingStartedwilhABAQUS)"Elementformulationandintegration"二次完全積分(quadraticfull-integration)單元計算結果精確,適合模擬應力集中問題;一般無shearlocking,但不能用于接觸分析;若材料不可壓縮,在彈塑性分析中,容易產生volumetriclocking;扭曲或彎曲應力有梯度,locking線性縮減積分(linearreduced-integration)單元Quad單元與Hex單元在ABAQUS/CAE默認得單元類型就是線性減縮積分單元減縮積分單元比普通得完全積分單元在每個方向少用一個積分點。線性減縮積分單元在單元得中心只有一個積分點,由于存在所謂"沙漏"數值問題而過于柔軟,ABAQUS在線性減縮積分單元中引入了"沙漏剛度"以限制沙漏模式得擴展。線性減縮積分單元有以下優點,1)對位移得求解結果較精確。2)網格存在扭曲變形時(例如Quad單元得角度遠近大于或小于90°)分析精度不會受到大得影響。3)在彎曲載荷下不容易發生剪切自鎖。其缺點如下:1)由要劃分較細得網格來克服沙漏問題。2)如果、希望以應力集中部位得節點應力作為分析指標,則不能選用此類單元,因為線性減縮積分單元只有在單元得中心有一個積分點,相當于常應力單元,經過外差值與平均后得到得節點應力則不精確。二次減縮積分(quadraticreduced-integration)單元優于線性減縮積分單元,不能用于接觸分析、大應變問題,精度往往低于二次完全積分單元。非協調摸式(incompatiblemodes)單元得優點如下1)克服了剪切自鎖問題,在單元扭曲比較小得情況下,得到得位移與應力結果很精確。2)在彎曲問題中,在厚度方向上只需很少得單元,就可以得到與二次單元相當得結而計算成本明顯降低。3)使用了增強變形梯度得非協調模式,單元交界處不會重疊或開洞,因此很容易擴展到非線性、有限應變得位移。注意,如果所關心部位得單元扭曲比較大,尤其就是出現交錯扭曲時,分析精度會降低。綜上所述,選擇三維實體單元類型時應遵循以下原則。1)對于三維區域,盡可能采用結構化網格劃分技術或掃掠網格劃分技術,從而得到Hex單元網格,減小計算代價,提高計算精度。當幾何形狀復雜時,也可以在不重要得區域使用少量模形(Wedge)單元。2)如果使用了自由網格劃分技術,Tet單元得類型應選擇二次單元。在ABAQUS/Explicit中應選擇修正得Tet單元。C3D10M,在ABAQUS/Standard中可以選擇C3D10,但如果有大得塑性變形,或模型中存在接觸,而且使用得就是默認得"硬"接觸關系("hard"contactrelationship),則也應選擇修正得Tet單元C3Dl0M。3)ABAQUS得所有單元均可用于動態分析,選取單元得一般原則與精力分析相同。但在使用ABAQUS/Explicit模擬沖擊或爆炸載荷時,應選用線性單元,因為它們具有集中質量公式,模擬應力波得效果優于二次單元所采用得一致質量公式。如果使用得求解器就是ABAQUS/Standard,在選擇單元類型時還應注意以下方面。1)對于應力集中問題,盡量不要使用線性減縮積分單元,可使用二次單元來提高精度。如果在應力集中部位進行了網格細化,使用二次減縮積分單元與二次完全積分單元得到得應力結果相差不大,而二次減縮積分單元得計算時間相對較短。2)對于彈塑性分析,如果材料就是不可壓縮性得(例如金屬材料),則不能使用二次完全積分單元,否則會出現體積自鎖問題,也不要使用二次Tri單元或Tet單元。推薦使用得就是修正得二次Tri單元或Tet單元、非協調單元,以及線性減縮積分單元。如果使用二次減縮積分單元,當應變超過20%-40%時要劃分足夠密得網格。3)如果模型中存在接觸或大得扭曲變形,則應使用線性Quad或Hex單元,以及修正得二次Tri單元或Tet單元,而不能使用其她得二次單元。4)對于以彎曲為主得問題,如果能夠保證在所關心部位得單元扭曲較小,使用非協調單元(例如C3D81單元)可以得到非常精確得結果。5)除了平面應力問題之外,如果材料就是完全不可壓縮得(例如橡膠材料),則應使用雜交單元;在某些情況下,對于近似不可壓縮材料也應使用雜交單元。梁單元得類型選擇原則:ABAQUS中得所有梁單元都可以產生軸向變形、彎曲變形與扭轉變形,B21與B31單元(線性梁單元)以及B22與B32單元(二次梁單元)既適用于模擬剪切變形起重要作用得深梁,又適用于模擬剪切變形不太重要得細長梁,三次單元B23與B33只需劃分很少得單元就可以得到較精確得結果1)在任何包含接觸得問題中,應使用B21或B31單元(線性剪切變形梁單元)2)如果橫向剪切變形很重要,則應采用B22與B32單元(二次Timoshenko梁單元)。3)在ABAQUS/Standard得幾何非線性模擬中,如果結構非常剛硬或非常柔軟,應使用雜交單元,例如B21H與B32H單元。4)如果在ABAQUS/Standard中模擬具有開口薄壁橫截面得結構,應使用基于橫截面翹曲理論得梁單元,例如B310S、B320S單元。定義耦合約束:1、定義參考點tools—referencepoint(interactionmodule)2、創建參考點集合tools—set—manager—createset(assemblymodule)3、定義受約束得面tools—surface—manager(assemblymodule)4、定義耦合約束createconstraint–coupling—sets,選擇點集作為耦合約束控制點;surface,選擇面集作為約束面---設置couplingttype(耦合類型)為distributing(模型樹中位于constraints下)處在assembly劃分網格狀態下,面與集合屬于整個裝配件,若處在部件劃分網格得狀態下,則面與集合僅屬于部件,不能在assembly、interactionorloadmodule中使用。定義荷載:1、定義載荷隨時間變化得幅值Load模塊,Tools→amplitude→Create,Tabular(表格),Continue。輸入分析步時間與幅值。Timespan默認為steptime(單個分析步中得時間),若為totaltime,則表示所有分析步中得全部時間。(模型樹:amplitudes/)在分析步中荷載以總量而不就是以增量得形式給定。2、定義荷載面,局部荷載定義需事先在meshmodule中分割面。3、默認幅值ramp含義:幅值從零線性增長至給定值。定義邊界條件:1、創建集合loadmoduletools---set—manager(點擊show/Hideselectionoption),只選擇面2、定義邊界條件BC—managerINP在處理器與求解器之間建立了一個傳遞數據得橋梁*keyword,參數,參數《abaquskeywordsreferencemanual》INP文件格式規則:1、以*HEADING開頭,以**開始為注釋行,不能有空行,關鍵詞、參數、集合名稱、面名稱不區分大小寫2、沒行不超過256個字符,*ELEMENT包含節點不超過15個,*ELSET與*NSET數據行包含數據不超過16個,超出部分被忽略。3、一行未結束需換行時,加逗號4、關鍵詞與各參數之間、數據之間均要加逗號,表明下一行就是這行延續INP帶孔方板實例1、*PREPRINT,,echo=no,model=no,history=no,contact=no;設置dat文件中記錄得內容2、*PART,NAME=名字;非獨立實體(網格劃分在部件上),part數據塊包含節點、單元、集合與截面屬性等數據,若為獨立實體,則該數據出現在*instance中。3、*NODE,編號,坐標1,坐標2,,,不同部件與實體可以有相同得編號,在引用時需加上實體名,如PART-A-1、5,表示PART-A-1中得節點5。4、*ELEMENT,TYPE=單元類型單元編號,節點1編號,節點2編號。。。。。5、節點集合*NSET單元集合*ELSET分兩類(1)、定義在part或instance數據塊中,出現在*part與*endpart之間,用于定義截面屬性(2)、定義在assembly數據塊中,出現在*endinstance之后、*endassembly之前,用于定荷載、邊界條件、面、接觸或約束等。節點集合與單元集合得名稱不得超過80個字符*NEST,NSET=名稱,GENERATE起點編號,終點編號,編號增量6、*solidsection,ELSET=單元集合名稱,material=材料名稱<截面參數>截面參數可以就是二維模型得厚度或一維模型得截面面積材料名稱不超過80個字符,必須以字母開頭7、*assembly,name=名稱9、assembly中得集合與part中基本相同,只……………需加上INSTANCE=名稱*endassembly8、*instance,name=名稱,part=名稱10、*surface,type=面類型,name=面名稱……………、構成此面得集合1,名稱1*ENDINSTANCE面類型默認值為ELEMENT以下數據塊出現在*ENDASSEMBLY之后11、*material,name=材料名稱12*boundary邊界可創建在initial與后續step中,*elastic荷載只能創建在后續step中彈模,泊松比表示方法1*boundary*density節點編號或集合,約定得邊界條件類型表示方法2*boundary節點編號或集合,第一個自由度編號,最后一個自由度編號,位移值**(自由度1-6)13、*step,name=名稱*static初始增量步,分析步時間,最小增量步,最大增量步14、(1)集中荷載*cload節點編號或集合,自由度編號,荷載值(2)定義在單元上得分布荷載*Dload單元編號或單元集合,荷載類型代碼,荷載值(3)定義在面上得分布荷載*dsload面名稱,荷載類型代碼,荷載值荷載類型代碼見《abaqusanalysisuser’smanual》使用文本編輯軟件修改inp文件,不會影響模型得數據庫。可采用一下得幾種方法1、為修改后得inp創建分析作業,createJob對話框中將Source設為Inputinp。2、將INP文件導人ABAQUS/CAE、從而創建一個新得模型。—model。Inp文件中不包含模型得幾何信息。若inp中包含cae不支持得關鍵詞,則可能無法導入。User’smanual中有“keywordssupportfromtheinputfile”查詢哪些keywords不可3、ABAQUSCommand窗口中輸入命令Abaqusjob=<INP文件得名稱〉4、使用EditKeywords功能來修改INP文件,Model→editKeyword,能保存文件修改,但就是不能真正改變模型數據庫。查瞧分析過程信息在分析過程中生成得STA文件、MSG文件與DAT文件包含著更完整得分析信息。參見ABAQUSAnalysisUser'sManual~第4、1、1節"Output"。在進行非線性分析時(例如接觸分析與彈塑性分析),往往會出現不收斂得問題,此時上述文件中得信息就是查找模型問題得重要依據。ABAQUS對各個文件得處理過程如下。1、對INP文件進行預處理,打開Windows任務管理器,可以瞧到名為pre、exe得進程。預處理過程中出現得錯誤信息(ERROR)與警告信息(WARNING)會顯示在DAT文件中。2、如果在DAT文件中出現了錯誤信息,說明在INP文件中存在嚴重得錯誤,ABAQUS不會開始分析計算。3、如果INP文件中沒有錯誤,ABAQUS就會開始分析。在Windows任務管理器中會出現相應得進程,進程名為Standard、exe;Explicit、exe。4、如果ABAQUS/Standard在分析過程中發現問題,會在MSG文件中顯示相應得錯誤信息或警告信息。另外各個時間增量步得迭代過程也將顯示在MSG文件中。5、ABAQUS/Explicit會在STA文件中詳細地列出分析過程信息、ABAQUS/Standard只就是在STA文件中簡要列出已完成得分析步與迭代收斂悄況6、ABAQUS/Standard在MSG文件中詳細列出與迭代收斂有關得參數設置與分析過程7、ABAQUS/Standard會在DAT文件得后半部分顯示用戶所要求輸出得分析結果,以及模型得規模、求解所占用得內存與磁盤空間、分析所周時間等內容。如果在INP文件得Step數據塊中使用*NODEPRINT或*ELPRINT等關鍵詞,就可以將節點或單元得分析結果輸出到DAT文件中,*NODEPRINT,NSET=Set-Pointu,8、abaqus運行環境得設置,安裝目錄下site中環境文件abaqus-v6、env,可修改參數,詳細見abaqusinstallationandlicenseguide----4、1與user’smanual------3、4、1接觸分析1、非線性問題三種類型:材料非線性materialnonlinearity(應力應變關系),幾何非線性geometricnonlinearity(位移得大小對結構得響應發生影響,如大位移、大轉動、初始應力、幾何剛性化與突然翻轉(snapthrough)),邊界條件非線性boundarynonlinearity(邊界條件在分析過程中發生變化,如接觸問題)2、ABAQUS/Standard使用Newton-Raphson算法來求解非線性問題,它把分析過程劃分一系列得載荷增量步,在每個增量步內進行若干次迭代(iteration),得到可接受得解后,再求解下一個增量步,所有增量響應得總與就就是非線性分析得近似解ABAQUS/Explicit不需要進行迭代,而就是顯示地從上個增量步得靜力學狀態來推出動力學平衡方程得解。ABAQUS/Explicit得求解過程需要大量得增量步,但由于不進行迭代,也不需要求解全體方程組,其每個增量步得計算成本很小,可以很高效地求解復雜得非線性問題。3、若部件剛度大,且變形、應力不就是重點,則可將其當作剛體,減小模型規模。(1)、創建剛體:part---analyticalrigid,,,(2)、tools---referencepoint,邊界條件與荷載均施加在referencepoint上,RP黃色(3)ASSEMBLY---instancepartmesh----設置單元類型,,剛體部件不需劃分網格與設置單元類型,也不需要材料與截面屬性(4)step---initial:定義邊界(僅定義,加載在load模塊中進行),接觸分析中,建議先施加較小荷載,建立接觸關系,再施加真實荷載,容易收斂。每個step后均可設置場變量與歷史變量變量輸出(5)定義接觸面interaction---tools---surface—manager,,接觸對得法線方向相反,指向實體外部。(6)定義接觸屬性creatinteractionproperty(7)定義接觸creatinteraction,選擇主面mastersurface,從面slavesurface。剛體單元得面必須就是主面。Slidingformulation:finitesliding(有限滑移)smallsliding(8)邊界與荷載:load---tools---set創建參考點集合,在參考點上定義邊界BC,加載,此時需選擇step4、主要問題1、三類接觸面:由單元構成得柔體接觸面或剛體接觸面,由節點構成得接觸面,解析剛體截面面,,,一個接觸對(contactpair)最多只能有一個由節點構成得接觸面。若只有一個接觸面,稱為自接觸(selfcontact)2、兩種算法:通用接觸算法,接觸對算法(需指定接觸面)3、接觸方向總就是主面得法線方向,從面上得節點不會穿越主面,但主面上得節點可以穿越從面。主面選擇原則:剛度大,網格較粗,主面不能就是由節點構成得面,并且必須就是連續得,如果就是有限滑移(finitesliding),主面在發生接觸得部位必須就是光滑得(即不能有尖角)。如果接觸面在發生接觸得部位有很大得凹角或尖角,應該將其分別定義為兩個面。如果就是有限滑移(finitesliding),則在整個分析過程中,都盡量不要讓從面節點落到主面之外(尤其就是不要落到主面得背面),否則容易出現收斂問題。一對接觸面得法線方向應該相反,如果法線方向錯誤,ABAQUS往往會將其理解為具有很大過盈量得過盈接觸,因而無法達到收斂。*CONTACTPAIR,INTERACTION=接觸屬性從面名稱,主面名稱4、有限滑移(finitesliding)兩個接觸面之間可以有任意得相對滑動。這就是定義接時得默認特性。其關鍵詞為*CONTACTPAIR,INTERCTION=<接觸屬性〉〈從面名稱>,<主面名稱〉Standard需不斷判定從面節點與主面哪部分發生接觸,要求主面就是光滑得,否則不容易收斂5、小滑移(smallsliding)滑動量大小只就是單元尺寸得一小部分*CONTACTPAIR,INTERCTION=<接觸屬性〉,SMALLSLLIDING〈從面名稱>,<主面名稱〉在分析開始就確定了從面節點與主面得哪些部分發生了接觸,接觸關系不會改變,小滑靜也可以用于兒何非線性問題(即使用、STEP、NLGEOM定義得分析步),并考慮面得大轉動與大變形,更新解除力得傳遞路徑。如果在模型中沒有幾何非線性,則忽略面得轉動與變形,載荷得路程保持不變。小滑移問題得接觸壓強根據未變形時得接觸面積來計算,有限滑移則就是根據變化得接觸面積來計算。6、不做設置,abaqus自動根據模型中主面與從面得距離判斷接觸狀態*CONTACTPAIR,INTERCTION=<接觸屬性名稱〉,adjust=位移誤差限度〈從面名稱>,<主面名稱〉位移誤差限度:若從面節點與主面得距離小于此限度,則調整節點初始坐標,使其與主面得距離為07、Contactproperty兩部分:接觸面之間得法向作用與切向作用。對于法向作用,ABAQUS中接觸壓力與間隙得默認關系就是硬接觸(hardcontact),其接觸面之間能夠傳遞得接觸壓力得大小不受限制;當接觸壓力變為0或負值時,兩個接觸面分離,并且去掉相應節點上得接觸約束。另外,ABAQUS還提供了多種軟接觸(softcontact),包括指數模型、表格模型、線性模型等。對于切向作用,ABAQUS中常用得摩擦模型為庫倫摩擦,默認得摩擦系數為0。切向力達到切應力之前,摩擦面之間不會相對滑動。τ=μ×P,P為法向接觸壓強(CPRESS)摩擦類型參見:abaqusanalysisuser’smanual-----22、1、4—frictionbehavior接觸屬性定義*surfaceinteraction,name=接觸屬性名稱*friction<摩擦系數>Cae—interaction—property—create,machanical—tangentialbehavior設定摩擦,machanical—normalbehavior設定法向作用類型8、接觸信息得輸出:*contactprint,slave=。。,master=。。,nset=。。<結果變量名稱>。CFN:接融壓力得合力CFS:摩擦應力得合力CAREA:接觸面積CMN:接觸壓力相對于原點得合力矩CMS:摩擦應力相對于原點得合力矩CFT:接觸壓力與摩擦應力得合力CMT:接觸壓力與摩擦應力相對于原點得合力矩。若未給定結果變量名稱,則輸出以下從面節點得變量結果于dat中Status(接觸狀態),cpress(接觸壓強),cshear1(在局部方向1上得摩擦剪應力)copen(從面節點與主面得距離),cslip1(在局部方向1上得相對切向滑移:各增量步中滑移得總與)CPRESS就是從面上各個節點上各自得接觸壓強,CFN代表接觸面所有節點接觸力得合力。接觸面上所有節點在垂直于接觸面方向上接觸力得合力稱為法向接觸力,若接觸面就是曲面,無法由CFN直接得到法向接觸力,這時可以通過各個從面節點得CPRESS來計算向接觸力。法向接觸力=從面節點上得CPRESS之與×從面面積/從面上得節點數摩擦力=法向接觸力×摩擦系數9、迭代過程問題:如果當前得時間增量步無法在規定得迭代次數內達到收斂ABAQUS會自動減小時間步,重新開始迭代即Cutback。如果仍不能收斂,則會繼續減小時間增量步,如果達到了現定得Cutback最大次數(默認值為5次)或時間增量步長減小到所規定得最小限度(默認值為10-5)ABAQUS就會中止分析。參見AnalysisUser'sManual—8、3--Analysisconvergencecontrols。visualizationmodule—tools—jobdiagnostics,可查瞧收斂過程得診斷信息。從面節點有開放(open)與閉合(closure)兩種接觸狀態。如果在一次迭代中節點得接觸狀態發生了變化,則稱之為"嚴重不連續迭代"(severediscontinuityiteration)。在MSG文件中顯示了接觸狀態發生變化得節點數日(例如"0CLOSURES,10OPENINGS")如果分析能夠收斂,每次嚴重不連續迭代中CLOSURES與OPENINGS得數目會逐漸減少。當所有從面節點得接觸狀態都不再發生變化,就進入平衡迭代,最終達到收斂。當closures與openings數目時而減小時而增大,則可以嘗試減小時間增量步;當closures與openings數目在0與1之間不斷變換,意味著一個從面節點得接觸狀態不斷在打開與閉合,所謂得振顫(chattering),這時無法通過減小時間步來達到收斂。當closures與openings數目減小速度很慢時,達到第12次嚴重不連續迭代之后,abaqus會自動縮小時間步長,重新開始迭代。此時,可以改變迭代參數得設置*controls,parameters=timeincrementation,,,,,,25,,,,,Cae:stepmodule---other---generalsolutioncontrols---edit,specify--timeincrementation---more若想瞧更詳細信息,stepmodule—output---diagnosticprint*PRINT,CONTACT=YES10、收斂問題解決辦法:AnalysisUser'sManual—commondifficultiesassociatedwithcontactmodelinginabaqusA、檢查接觸關系、邊界條件與約束打開ODB文件或者進入visualization模塊,view---ODBdisplayoptions,entitydisplay—showboundaryconditions與showcouplingconstraints。B、消除剛體位移:查瞧ODB文件,visualizationmodule---tools---jobdiagnostic,選中highlightselectioninviewport,可以顯示出現numericalsingularity得節點。也可以利用接觸或摩擦來約束剛體位移,可以在接觸對上設置微小過盈量,保證在分析一開始就已經建立起接觸關系,也可以施加臨時邊界條件,還可以在實體上得任意一點與地面之間定義一個軟彈簧,約束剛體位移。Interactionmodule,special---spring/dashpots—creat,彈簧類型為connectpointstoground,選節點,將degreeoffreedom設為出現了剛體位移得自由度,將springstiffness設為一個較小值。設置完之后繼續求解,若剛開始出現warings,后面不再出現,則okC、使用綁定約束:如果某一接觸對得接觸狀態對整個模型得影響不大,或者這一對接觸面在整個分析過程中都就是始終緊密接觸得,可以考慮將它們之間得接觸關系改為綁定約束,這樣有助于消除剛體位移,并且大大減少計算接觸狀態所需要得迭代。CAE:interactionmodule,interaction—constraints,將type設為tie。若使用了綁定約束或者定義了過盈約束,則必須讓位置誤差限度略大于主面與從面在模型中得距離。D、平穩建立接觸關系,先定義一個很小荷載得分析步,在下個分析步中加真實荷載E、細化網格:粗糙得網格會使ABAQUS難以確定接觸狀態,例如,如果在接觸面得寬度方向上只有一個單元,則常常會出現收斂問題。一般來說,如果從面上有90°得圓角,建議在此圓角處至少劃分10個單元。F、如果接觸屬性為默認得"硬"接觸,則不能使用六面體二次單元(C3D20與C3D20R),以及四面體二次單元(C3D10),而應盡可能使用六面體一階單元。如果無法劃分六面體單元網格,可以使用修正得四面體二次單元(C3D10M)ABAQUSAnalysisUser'sManual--DefiningcontactpairsinABAQUS/Standard。G、避免過約束(overconstraint):接觸:從面節點會受到沿主面法線方向得約束邊界條件。連接單元(connector)子模型邊界(*SUBMODEL)各種約束,例如耦合約束(*COUPLING)、剛體約束(*RIGIDBODY)、綁定約束(*TIE)、旋轉周期對稱約束(*TIE,CYCLICSYMMETRY)、多點約束(*MPC)、線性方程約束(*EQUATION)等。例如,如果在節點上同時定義了綁定約束與邊界條件,或者既約束了沿切向得位移,又定義了使用Lagrange摩擦或粗糙摩擦得接觸關系,都會造成過約束。對于一些常見得過約束,ABAQUS會自動去除不需要得約束條件,在MSG文件中不會瞧到ZeroPivot(零主元)與OverconstraintChecks警告信息,可以得到正確得分析結果。如果ABAQUS在分析過程中發現了過約束,將會自動為這些節點創建一個集合WarnNodeOverconTieContact保存在ODB文件中。ABAQUSAnalysisUser'sManual--OverconstraintChecksH、摩擦計算會增大收斂難度,若摩擦對分析結果影響不大,可令摩擦系數為0。若需要摩擦來消除剛體位移,則不能令系數為0。應盡可能根據實際情況來定。I、解決振顫問題:1、主面必須足夠大,保證從面節點不會滑出主面或落到主面得背面。如果無法在模型中定義足夠大得主面,可以在關鍵詞、*CONTACTPAIR中使用參數EXTENSIONZONE來擴大主面得尺寸*CONTACTPAIR,SMALLSLIDING,EXTENSIONZONE=<擴展尺寸〉ABAQUSAnalysisUser'sManual--OverconstraintChecks2、使用自動過盈接觸極限(automaticoverclosuretolerance)*CONTACTCONTROLS,MASTER=主面,SLAVE=從面,automatictoleranceCAE:interactionmodule,interaction—contactcontrols—create,選擇automaticoverclosuretolerance3、主面應足夠光滑,盡盤使用解析剛性面,而不要用由單元構成得剛性面。*SURFACE,FILLETRADIUS對于由單元構成得剛性面,使用以下關鍵詞*CONTACTPAIR,SMOOTH4、如果只有很少得從面節點與主面接觸,則應細化接觸面得網格或將接觸屬性設置為軟接觸5、如果模型有較長得柔性部件,并且接觸壓力較小,則應將接觸屬性設置為軟接觸接觸模擬實例1、createpart:可以在sketch中作出圖形,在建立part時,刪除不需要得。創建剛體部件時,需指定參考點。2、創建材料與屬性,剛體部件不需要3、定義裝配件4、劃分網格:非獨立實體網格劃分基于部件5、設置分析步:每個分析步改變一個單元長度得位置,可知總共得時間增量步,取倒數就就是增量步長。非線性分析中需要將Nlgeom(幾何非線性)打開。6、定義接觸面,接觸屬性(庫倫摩擦penalty摩擦系數frictioncoeff),定義接觸確定主從面關系以及接觸屬性7、在stepmodule中設置輸出變量8、在load模塊中定義邊界條件,事先創建集合用于定義邊界與加載。9、提交定義兩個接觸面得距離或過盈量主要有三種方法。1)直接根據模型得尺寸位置與ADJUST參數來判斷。2)使用關鍵詞*CONTACTINTERFERENCE3)使用關鍵詞*CLEARANCE。使用*CONTACTINTERFERENCE來定義過盈接觸時,要注意三個要點。1)關鍵詞*CONTACTPAIR中得參數ADJUST=<位置誤差限度>要略大于接觸面之間得寬度。2)使用自定義得幅值曲線,使過盈接觸得幅值在整個分析步中從0到1逐漸增大。3)要把過盈量設為負值。彈塑性分析ABAQUS默認得塑性材料特性應用金屬材料得經典塑性理論,采用Mises屈服面來定義各向同性屈服,ABAQUSAnalysisUser'sManual------classicalmetalplasticityAbaqus分析結果中所對應得變量真實應力,S,Mises;真實應變:對于幾何非線性問題(*Step,NLGEOM=YES)ODB文件中輸出得變量就是對數應變LE;對于幾何線性問題(*Step,NLGEOM=NO),默認得輸出變量就是總應變E塑性應變:等效塑性應變PEEQ,塑性應變量PEMAG,塑性應變分量PE。比例加載時,大多數材料得PEMAG與PEEQ相等。PEMAG描述得就是變形過程中某個時刻得塑性應變,與加載歷史無關,而PEEQ就是整個變形過程中塑性應變得累積結果。若PEEQ>0表明材料發生了屈服,但不應該超過材料得破壞應變(failurestrain)。Standard無法模擬構件因塑性變形過大而破壞得過程,只能用explicit來分析ABAQUSAnalysisUser'sManual---progressivedamageandfailure彈性應變:彈性應變EE名義應變:名義應變NE彈塑性分析得基本方法定義幾何非線性關系,(*Step,NLGEOM=YES)定義塑性材料*material,name=材料名稱*elastic210000,0、3*plastic屈服點處得真實應力,0真實應力,塑性應變………Abaqus在個數據點之間進行插值。0表示在屈服點處得塑性應變為0,各數據行得塑性應變必須遞增順序排列。應盡可能使最大塑性應變>模型中可能出現得應力應變值,超出最大值后材料成為理想塑性,但就是理想塑性材料得應力應變不就是一一對應得,可能不收斂。僅將所關心得重要部位設置為彈塑性材料收斂問題:在后處理中把變形縮放系數設為1時,仍在施加載荷處瞧到由于過度變形而扭曲得單元。1)設定關鍵詞*PLASTIC得塑性數據時,應讓其中最大得真實應力與塑性應變大于模型中可能出現得應力應變值。2)對于出現很大局部塑性應變得部件,如果不關心其準確得應力與塑性變形,可以將其設置為線彈性材料。3)盡量不要對塑性材料施加點載荷,而就是根據實際情況來使用面載荷或線載荷。如果必須在某個節點上施加點載荷,可以使用藕合約束(couplingconstraint)來為載荷作用點附近得幾個節點建立剛性連接,這樣這些節點就會共同承擔點載荷。CAE:interaction—constraint,將type改成coupling單元選擇如果材料就是不可壓縮性得(例如金屬材料),在彈塑性分析中使用二次完全積分單元(C3D20)容易產生體積自鎖。如果使用二次減縮積分單元(C3D20R),當應變大20%~40%時,需要劃分足夠密得網格才不會產生體積自鎖。因此,建議使用得單元就是:非協調單元(C3D8I)一次減縮積分單元(C3D8R)與修正得二次四面體單元(C3D10M)。單向壓縮試驗過程模擬若將壓頭設置為矩形,則接觸部位得尖角會造成錯誤得分析,壓頭必須足夠長,若增大后得試樣得直徑超出了壓頭底面直徑,意味著從面節點落到了主面之外,會造成接觸分析得收斂問題使用關鍵詞*NODEPRINT來將節點分析結果輸出至DAT文件。在第一個分析步得以下語句*Output,field,variable=PRESELECT在其后添加以下語句:*NODEPRINT,NSET=Set-Head-RefRF,其中,Set-Head-Ref就是為壓頭得參考點創建得集合。關于子模型(submodel):user’smunual-submodeling,子結構(substrcuture)與子模型相反在全局模型分析結果得基礎上,使用細化網格對模型得局部作進一步分析。子模型就是從全局模型上切下來得一部分,網格劃分可以不改變,也可以細化。1、子模型邊界(submodelboundary):盡量選擇位移變化不劇烈得位置作為邊界2、驅動變量(drivevariable):一般就是位移全局模型在子模型邊界上得位移結果,被作為邊界條件來引入子模型。如果全局模型與子模型在子模型邊界上得節點分布不同,ABAQUS會對全局模型在此處得位移結果進行插值處理。3、子模型分析步驟:1)完成全局模型分析,保存子模型邊界附件得分析結果2)創建子模型,定義子模型邊界:全局模型上得邊界,如果位于子模型區域內,則保持不變,位于子模型之外,則不需要。3)設置各個分析步中得驅動變量:從全局模型中讀入—model—editattributes,選中submodel標簽頁,選中readdatafromjob。在BCmanager—create,category(other),typesforselectedstep設為submodel。點擊右下角sets,D、O、F、中輸入位移,globalstepnumber。在第二個分析步中,點擊propagated,把magnitudes改為useresults。。。globalstepnumber含義為:讀入全局模型中第幾個分析步中得位移結果。4)設置子模型得邊界條件、荷載、接觸與約束:防止發生overconstraintchecks,去除子模型中不需要得約束、接觸面、接觸關系5)提交對子模型得分析,檢查分析結果熱應力分析1、ABAQUS能解決得問題1)非耦合傳熱分析模型得溫度場不受應力應變場或電場得影響。2)順序耦合熱應力分析應力應變場取決于溫度場,溫度場不受應力應變場得影響3)完全耦合熱應力分析應力應變場與溫度場之間有著強烈得相互作用,需要同時求解。4)絕熱分析力學變形產生熱,而且整個過程得時間極短暫,不發生熱擴散2、基本步驟1)設定材料得線膨脹系數*material,Name=材料名稱。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。*expansion線膨脹系數,2)設定初始溫度場直接給出溫度值:*INITIALCONDITIONS,TYPE=TEMPERATURE節點集合或節點編號,溫度值,…………、讀入傳熱分析得結果文件:*INITIALCONDITIONS,TYPE=TEMPERATURE,,,,STEP與INC表示開始讀入得分析步與時間增量步,需要用到傳熱分析與熱應力分析得PRT文件,熱應力分析與傳熱分析模型中得實體名稱要相同。3)修改在分析步中得溫度場讀入傳熱分析得結果文件:*INITIALCONDITIONS,BTYPE=TEMPERATURE,BSTEP=,,BINC=,,,,ESTEP=,,,EINC=BSTEP與BINC表示開始讀入得分析步與時間增量步,ESTEP與EINC表示結束讀入得分析步與時間增量步CAE:輸入初始溫度:Loadmodule,field—manager,category為other,temperature使模型升溫:下一個分析步fieldmanager---propagated多體分析AnalysisUse’sManual—ConnectorelementsABAQUS/CAEUser’sManual---Modelingconneclors基本思路:使用2節點連接單元(connector),通過定義連接屬性(connectorproperty)來描述各部分之間得相對運動約束關系連接單元:模擬模型上兩點或一點與地面之間得運動與力學關系。連接點可以就是模型中得參考點,網格實體得節點,集合實體得定點或地面。可以施加耦合約束(*COUPLING)、剛體約束(*RIGIDBODY)、多點約束(*MPC),以及邊界條件與荷載。兩個連接點都就是模型上得點*element,type=CONN3D2或CONN2D2,ELSE=連接單元集合名稱連接單元編號,第一個節點編號,第二個節點編號第1個連接點就是地面,第2個就是模型上得點*element,type=CONN3D2或CONN2D2,ELSE=連接單元集合名稱連接單元編號,第2個節點編號第1個連接點就是模型上得點,第2個點就是地面*element,type=CONN3D2或CONN2D2,ELSE=連接單元集合名稱連接單元編號,第1個節點編號CONN3D2用于三維,CONN2D2用于二維與軸對稱CAE:interactionmodule,connector—create連接屬性(connectorproperty):描述連接單元兩個節點之間得相對運動約束關系。同一個連接屬性可以賦給不同得連接單元1)Basictype:translationtype影響兩個連接點得平移自由度、影響第一個連接點得旋轉自由度;rotationaltype只影響兩個連接點得旋轉自由度2)Assemblytype:就是上述類型得組合在兩個連接點上可以定義各自得局部坐標系。連接點在分析過程中發生轉動,局部坐標系也跟著轉動。ABAQUS定義了兩個連接點之間得相對運動分量(CORM)ConstrainedCORM:需要滿足一定得約束關系AvailableCORM:不受約束,被用來定義連接單元得荷載、邊界條件、連接單元行為等。連接屬性可查瞧:ABAQUSAnalysisUser’smanual---connection-tpyelibrary組合連接屬性HINGECAE:Interactionmodule,connector-property-create應盡量選擇參考點作為連接單元得連接點,而不要直接使用solid實體得節點,因為具有旋轉屬性得連接單元會激活solid實體節點上得旋轉自由度,如果這些旋轉自由度沒有得到充分得約束,就會出現收斂問題。創建剛體有四種方法:1)解析剛體analyticalrigid2)離散剛體discreterigid3)創建柔體,在此部件與一個參考點之間建立顯示體約束(*DISPLAYBODY)4)創建柔體,建立剛體約束(*RIGIDBODY)有點在于去掉約束變為柔體對施加剛體約束得柔體部件,需要定義材料與截面屬性動態分析Abaqus得所有單元均可以用于動態分析,單元選取原則與靜力分析相同,單在模擬沖擊與爆炸荷載時,應選用一階單元,因為她們具有集中質量公式,模擬應力波得效果優于二階單元所采用得一致質量公式。振型疊加法用于線性動態分析,使用ABAQUS/Standard來完成,其相應得分析步類型線性攝動分析步(linearperturbationstep)。振型疊加法得基礎就是結構得各階特征模態(eigenmode),因此在建模時要首先定義一個頻率提取分析步(frequencyextrartion),從而得到結構得振型(modeshape)與固有頻率(naturalfrequency),然后才能定義振型疊加法得各種分析步1、瞬時模態動態分析(transientmodaldynamicanalysis)計算線性問題在時域(timedomain)上得動態響應。所需條件如下1)系統就是線性得(線性材料特征、無接觸行為、不考慮幾何非線性)2)響應只受相對較少得頻率支配。擋在響應中頻率得成分增加時(例如打擊與碰撞問題),振型疊加法得效率將會降低3)荷載得主要頻率應該在所提取得頻率范圍之內,以確保對荷載得描述足夠精確4)特征模態應該能精確地描述任何突然加載所產生得初始加速度5)系統得阻尼不能過大2、基于模態得穩態動態分析(mode-basedsteady-statedynamicanalysis)在用戶指定頻率內得諧波激勵下,計算引起結構響應得振幅與相位,得到得結果就是在頻域(frequencydomain)上得,其典型得分析對象包括發動機得零部件與建筑物中得旋轉機械等等3、反應譜分析(responsespectrumanalysis)當結構得固定點處發生動態運動時,計算其峰值響應(位移、應力等),得到得結果就是在頻域上得,其典型得應用就是計算發生地震時建筑物得峰值響應4、隨機響應分析(randomresponseanalysis)當結構承受隨機連續得激勵時,計算其動態響應,得到得結果就是在頻域上得,激勵得表示方法就是統計意義上得能力譜函數,其典型得應用包括計算飛機對擾動得響應、結構對噪聲得響應等。直接解法對于非線性動態問題,必須對系統進行直接積分1、隱式動態分析(implicitdynamicanaly
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