子彈侵徹模擬

      這個問題源于軍工行業，一般用LS-Dyna模擬比較多，畢竟人家材料庫和顯式算法是全球翹楚。Abaqus當然也能算，計算關鍵主要有兩點：

1. 需要定義材料失效（element delation），并且一定要勾選field output中的status，否則后處理的odb文件無法顯示單元刪除的效果；
   

2. 顯式求解，通用接觸。由于材料破壞會導致內部單元重新接觸，必須定義包含所有單元內部表面的surface，用這樣的surface集合指定接觸關系。

鋼球擊穿鋼板

   計算要點：

1. 修改關鍵字，定義單元失效

   *shear failure

   1.0

2. mesh中勾選element delation，并且一定要在field output中勾選status，否則后處理無法顯示單元刪除的效果。

3. 鋼球采用rigid body constraint定義，施加初速度。

   第一張圖鋼球以100m/s的速度擊穿了鋼板，單元失效。第二張圖鋼球以10m/s的速度擊中鋼板，但并未產生單元失效。

脆性材料破壞

        第一張圖模擬了建筑玻璃在爆炸荷載作用下的破碎全過程，第二張圖模擬了陶瓷杯落地破碎的全過程，

計算要點：

1. 采用brittle定義脆性材料；

2. 單元失效的定義與status的勾選；

3. 顯式分析中，通用接觸的surface一定要選中內部單元的所有表面。
   

斷裂模擬

        第一張圖是夏比試驗的模擬，這是研究金屬材料沖擊韌性的經典手段，采用了Johnson-Cook金屬塑性本構。第二張圖模擬了小開縫板件受拉過程中的裂縫擴展過程。計算關鍵主要是對材料本構的定義，顯式求解與前文基本一致。其實，如果用xFEM模擬裂縫，表現效果更好，以后有機會與各位多討論。

高速切削全過程模擬

         又是一個機械工程中廣泛應用的案例，計算要點：

1. 采用延性金屬本構，定義材料失效；

2. 通用接觸，定義內部單元的surface。

3. 定義剛性切削體

會挽雕弓如滿月

      模擬了弓箭射出的過程，計算要點：

1. 橡膠超彈性材料的定義；

2. 面面接觸的定義；

3. 弓箭剛體的定義。

方鋼管受壓大變形模擬

     計算要點：

1. 顯式分析，注意材料質量的設置，注意剛體推進速度的定義；

2. 通用接觸。
   

橡膠材料儲能全過程模擬

       第一張圖給出了彈弓彈射過程的模擬，第二張圖給出了風扇轉葉儲能橡膠的模擬。模擬方法與前文相同，關鍵在于：

1. 橡膠超彈性本構關系的定義；

2. 剛體定義與初速度施加；

3. 第一張圖是面面接觸，第二張圖則是自接觸

4. 對于風扇轉葉儲能環，要定義distributed coupling而非kinematic coupling，以模擬橡膠在端部的變形釋放。

金屬沖壓成型

      這個案例在機械工程中應用極為廣泛，主要計算要點：

1. 剛性模具的建模；

2. 面面接觸的定義。
   

ALE自適應網格

        ALE網格技術大大拓展了有限元軟件對于客觀物理世界的描述能力。這類網格不改變單元和節點的拓撲關系，但網格自身會隨著結構變形不斷調整。上圖是在剛體模具施壓作用下，橡膠大變形的全過程。左邊波谷下的橡膠采用普通網格劃分，右邊波谷下的橡膠采用ALE網格劃分。可以看出右邊網格變形的程度小于左邊。

薄壁圓筒非線性屈曲全過程求解

計算要點：

1. 幾何非線性；

2. 修改關鍵字以記錄模態位移

   *node file

   u，

3. 修改關鍵字*imperfection，引入初始缺陷；

4. risk分析求解，追蹤屈曲全過程
   

單層球面網殼非線性全過程求解

      求解網殼非線性平衡路徑，如果能夠用ansys，何苦再用abaqus。這個算例只是為了說明abaqus的相關用法，實際上也是先用ansys APDL參數化生成了iges格式的幾何模型，再導入abaqus進行計算。計算要點與薄壁圓筒屈曲過程的模擬基本一致，不再贅述。第一張圖是未引入初始缺陷的單層K6網殼變形示意，第二張圖是引入一階模態分布缺陷的單層K6網殼結構變形示意。

結構拓撲優化

       拓撲優化實際上是軟件基于某種內設條件或者用戶指定的最優化算法，去尋找到一種近似的、更加輕量的結構形式。不同結構形式、不同荷載作用模式，拓撲優化的結果不盡相同。需要注意的是，abaqus所找到的優化構型未必絕對最優，只是為體系優化提供了一個可行的方向。第一幅圖列舉了簡支梁受頂面均布荷載作用的優化過程（對應極簡化的橋梁結構）；第二幅圖列舉了懸臂梁受單面側向荷載作用的優化過程（對應極簡化的建筑結構）。

計算要點：

1. 指定優化目標（如應變能最小）；

2. 指定約束條件（如體積、質量減小40%等等）；
   

3. 指定迭代原則和迭代次數。

結構抗震、抗倒塌分析

        第一張圖給出了混凝土結構受El-Centro波激勵下的時程響應，600gal，顯式分析。第二張圖給出了普通框架結構去底層中柱的倒塌過程。這個算例關鍵需要掌握混凝土塑性損傷本構的計算方法，其他這個并沒什么難點。