Abaqus-調試技巧匯總


        任何使用過計算機的人都聽說過“錯誤”或“調試”這些詞。普通人可能在游戲、微軟Office、google chrome等常用軟件中聽說過這些詞。如果我們要為Bug引入一個同義詞,我們可以說“Error”。這里我們將告訴您“Bug”和“ABAQUS 中的調試”是什么意思。此外,我們還將介紹一些處理 ABAQUS 錯誤(或者我們稱之為 bug)的技術。

1 、ABAQUS 中的錯誤和收斂問題


        正如它本身的定義,Bug 是指任何導致您的問題無法解決或沒有準確結果的煩惱。調試是指為正確解決問題、沒有任何錯誤并獲得準確結果而需要執行的任何操作。

        收斂是一個術語,表示即使沒有任何警告,我們的問題方程和矩陣也能得到正確解決,從而完成我們的工作。但是,結果準確且符合實際模型嗎?如果沒有,那么你必須開始調試。您可以說收斂是調試過程的一個子集。現在,我們總結了一些技巧來調試 ABAQUS 錯誤。

2 、調試技巧

2.1  單位制檢查

在調試過程的第一步中,您應該檢查輸入數據的單位,看看它們是否一致。之后,您應該檢查邊界條件和載荷以確保不存在任何問題。有關單位制的更多信息,請單擊此處。

2.2  制作測試模型

大型模型可能需要很長時間才能分析,因此強烈建議創建測試模型來加快調試過程。測試模型在為加快調試過程而創建的原始模型的基礎上進行了簡化和小型化。它應該僅用于調試和測試。

2.3   輸出檢查

        在提交作業之前或之后了解有關您的問題的更多信息總是有用的。但是,出于調試目的,請通過步驟模塊中的“現場輸出”和“歷史輸出”請求更多結果(見圖 1 和圖 2),以便隨后調試分析。顯然,這將花費更多的計算時間,但這是值得的,因為這些請求將幫助您調試系統并找到收斂問題。

2.4  語法檢查

        當您想要檢查輸入文件以查看腳本中的任何缺陷時,您應該使用語法檢查命令。它逐行檢查您的輸入文件,并查找并顯示文件腳本中可能存在的任何缺陷。語法檢查后,檢查“.log”文件,如果沒有缺陷,您將看到如圖 3 所示的行。要進行語法檢查,請鍵入命令行“abq6142 syntaxcheck j=您的輸入文件的名稱” ” 在命令提示符窗口中。

Abaqus-調試技巧匯總的圖1

圖3 沒有bug的輸入文件

2.5  數據檢查

數據檢查與語法檢查相同,但有一點不同;數據檢查運行該文件以確保模型具有所有必需的選項。它還檢查模型的一致性。您可以說語法檢查是數據檢查的子集。

執行數據檢查的過程與語法檢查相同,僅命令行略有不同:

abq6142 datacheck j=your input file’s name
abq6142 datacheck j=您的輸入文件的名稱

日志文件消息不同(參見圖 4)。此外,您還可以通過 GUI 使用數據檢查(見圖 5)。

2.6 邊界條件和載荷

經過語法和數據檢查后,您可以將模型的輸入數據正確運行到 ABAQUS 中。此外,您可以確保根據模型規格應用適當的設置。之后,檢查邊界條件和載荷。您必須監控它們,以確保應用的邊界和載荷工況具有適當的設置以及適當的 ABAQUS 功能。

2.7 材料檢查

        檢查材料特性。您必須檢查它們,以確保模型的結構響應在邊界條件和載荷下呈現正確的行為。此外,將物理行為定律和材料數據的復雜性函數應用于模型。

2.8  約束檢查 

Abaqus-調試技巧匯總的圖2

圖6 約束選項

如果必須使用約束(參見圖 6),請確保根據您的問題使用正確的約束。例如,當您需要將一個表面或一組節點的運動耦合到參考節點時,您必須使用“耦合約束”。耦合有兩種基本方法:運動學耦合和分布式耦合。您必須根據具體問題選擇合適的方法。

2.9  單元檢查

有時,單元會導致模型中出現數值困難,例如:選擇錯誤的單元類型、網格劃分不當、沙漏控制、在不可壓縮模型中未使用混合單元等。因此,必須檢查單元來調試模型。

2.10 過盈配合檢查

        這一部分是關于通過接觸來解決干涉問題,重點是過盈配合。干涉意味著表面之間過度封閉。過盈配合(壓配合、摩擦配合)是一種通過用法向力將兩個零件推在一起來緊固兩個零件的方法,并且它們通過摩擦而不是任何緊固方式粘在一起。一個典型的例子是將軸壓裝到軸承中。您可以解決 ABAQUS/Standard 面對面接觸中的干涉問題。選擇所需的步驟并使用過盈配合選項。

Abaqus-調試技巧匯總的圖3

2.11 聯系檢查

        定義接觸交互相對容易。然而,添加局部接觸剛度可能會導致全局剛度矩陣不穩定,并使矩陣不對稱。因此,可能會出現一些數值困難。防止這些問題的好方法之一是正確選擇主表面和從表面。主表面應該是剛性的或具有更高的楊氏模量。此外,主表面的網格應該比從表面的網格更粗糙。

2.12   過度約束和初始剛體運動檢查


在分析中,收斂問題的原因之一是邊界條件不充分或不正確。此外,模型可能受到約束不足或過度約束,從而導致收斂問題。如果沒有使用足夠的邊界條件,您的模型可能會像剛體一樣向任何方向移動(剛體運動)。剛體運動導致剛度矩陣變得奇異。因此,ABAQUS 將顯示“零樞軸”警告消息。盡管該軟件試圖解決該問題,但并不總是有效。因此,您必須檢查警告并修復約束和邊界條件。

2.13  靜態穩定性檢查


ABAQUS 有限元軟件使用以下主方程來求解問題:

Abaqus-調試技巧匯總的圖4

“K”是剛度矩陣,“x”是位移矩陣,“F”是力矩陣。每當靜態問題變得不穩定時,由于模型不穩定造成數值困難,方程就無法解決問題。因此,將阻尼力分量添加到方程中,這樣問題就可以得到解決:

Abaqus-調試技巧匯總的圖5


“D”是穩定問題并形成準靜態解的阻尼系數。因此,必須控制“D”值以獲得盡可能接近靜態的解。為此,請比較 ALLSD 和 ALLIE 能量比值,需保證比值低于5%。

2.14  動態檢查

在靜態分析中,沒有阻尼或質量(慣性)的影響。所施加的載荷立即完全作用在模型上,而不是隨時間增量,因為它沒有物理意義。另一方面,動態分析具有關于施加的載荷與時間的關系的物理意義。此外,還包括質量和阻尼的影響。靜態分析使用隱式求解器。動態分析可以使用顯式求解器或隱式求解器。當您遇到動態問題時,您需要檢查哪種求解器適合分析,隱式或顯式。


文章來源:abaqus仿真世界

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