
發布
注冊
/
登錄顯式隱式數據傳遞的案例
Abaqus沖壓-回彈過程仿真詳細教程,顯式分析到隱式分析的結果傳遞方法 ¥99.9
沖壓回彈分析會涉及顯式求解器到隱式求解器之間的結果傳遞設置,這樣能夠將現實中的力學過程進行拆解,利用適當的求解器分析計算其對應擅長處理的的過程(動態過程、穩定過程),從而使整個分析效率極大地提高。
圖1 沖壓示意圖(1/4模型)
如圖1所示,毛坯(藍色)位于夾具(綠色)和模具(黃色)之間,沖頭(紅色)以一定的速度沖擊毛坯,毛坯在壓力和模具約束作用下發生一定的變形(沖壓過程);隨后沖頭與夾具向上運動,卸載后的毛坯回彈并保留一定的永久變形(回彈過程),產品沖壓成型過程結束。
圖2 材料加、卸載的力學過程
材料加、卸載的過程中產生了彈性變形和塑性變形,分析時,通過Abaqus/Explicit分析其沖壓過程,再將分析結果作為初始狀態繼承給Abaqus/Standard進行回彈分析。由于對稱性,使用一個1/4模型解決這個問題,全部采用殼單元。
展開 顯式與隱式計算
這是關于LS-DYNA的顯式與隱式計算地 ppt 講義。
顯式隱式.rar
隱式-顯式順序求解.rar
ABAQUS顯式與隱式的區別
ABAQUS顯式(explicit)和隱式(standard)算法分別對應著直接積分法中的中心差分法(顯式)和Newmark(隱式)法等。
比較兩種算法,顯式中心差分法非常適合研究波的傳播問題,如碰撞、高速沖擊、爆炸等。顯式中心差分法的M與C矩陣是對角陣,如給定某些有限元節點以初始擾動,在經過一個時間步長后,和它相關的節點進入運動,即U中這些節點對應的分量成為非零量,此特點正好和波的傳播特點相一致。另一方面,研究波傳播的過程需要微小的時間步長,這也正是中心差分法的特點。
而Newmark法更加適合于計算低頻占主導的動力問題,從計算精度考慮,允許采用較大的時間步長以節省計算時間,同時較大的時間步長還可以過濾掉高階不精確特征值對系統響應的影響。隱式方法要轉置剛度矩陣,增量迭代,通過一系列線性逼近(Newton-Raphson)來求解。正因為隱式算法要對剛度矩陣求逆,所以計算時要求整體剛度矩陣不能奇異,對于一些接觸高度非線性問題,有時無法保證收斂。
下面分別介紹這兩種算法
abaqus 顯式與隱式的區別.pdf
展開 本周討論熱點:顯式算法與隱式算法
歡迎大家討論啊,希望各位參與進來,一周后結貼給分

Abaqus隱式轉顯式分析 ¥10
我們在做顯式動態分析時經常會碰到模型中需要考慮螺栓預緊力,重力場,過盈配合,預應力等的情況,此時我們便需要用到abaqus隱式轉顯式的方法。
通過一個預緊力的小例子(隱式加載9000N預緊力,顯式工況為空載)來加以說明。
計算結果
通過調整接觸算法,得到誤差更小的接觸力。(方法2預緊力誤差為0.22)
LSDYNA-隱式-顯式順序求解
LSDYNA-隱式-顯式順序求解,電腦中存的資料
想學習更多的知識,請聯系我們!
微信公眾號:名稱:“DR有限元”
號碼:“hello_cae”
如何在abaqus實現顯式分析與隱式分析交叉進行
如題,如何在abaqus中如何在abaqus實現顯式分析與隱式分析交叉進行
ABAQUS中隱式和顯式的節點和單元的輸出變量解析
The output variables listed below are available in Abaqus/Explicit.
Mechanical analysis–nodal quantities
CFORCE
Field: yes History: no .fil: no
Contact normal force (CNORMF) and frictional shear force (CSHEARF).
CDISP
Field: yes History: no .fil: no
Contact opening (COPEN) and accumulated tangential motions (CSLIP1, CSLIP2, and
CSLIPEQ) for general contact analyses.
CEDGEACTIVE
Field: yes History: no .fil: no
Status of contact edges for general contact analyses (active as primary, active as
secondary and deactive).
CFRICWORK
Field: yes History: no .fil: no
Contact frictional work for general contact analyses.
CNAREA
Field: yes History: no .fil: no
Contact nodal area for each node with active contact forces in general
展開 顯式動力學出現必須要用隱式求解的警告
模型設置:使用hinge連接器,一端連接剛體參考點,一端使用運動耦合連接軸孔,在使用顯示求解的時候運動耦合參考點出現了下面的錯誤,請問該錯誤會影響結果嗎,如果會該怎么處理。謝謝
【快鏈效應】與自由落體彈簧-隱式結果導入顯式
彈簧矩形截面梁
彈簧在自重下的變形
靜力分析結果表明,由于彈簧受到重力并且上端固定,其變形和應力自上而下逐漸減小,這個分析最后一個增量步的計算結果要傳遞到下一個分析。
彈簧在自重下的應力
→ Explicit模型
1. 在模型樹中復制Standard模型并重命名(名稱隨意),用作第二個分析,替換Static,General分析步為Dynamic,Explicit,在歷史變量輸出里面設置輸出彈簧的質心坐標,主要關心Y向坐標,其他兩個方向可以不輸出。
輸出質心坐標
2. Load模塊保留重力,刪除彈簧上端點約束,預定義場變量里面設置Initial state,輸入剛才的靜力學分析作業名稱。這一操作稱為初始狀態導入,可以將Standard計算出的彈簧變形、應力等響應作為初始狀態導入Explicit模型,作為動力學分析的初始狀態。
初始狀態導入
動力學分析結果表明,受到初始應力的影響,彈簧在自由落體的過程中,下端好像在“等待”,維持了一段時間的“懸浮”狀態,但從整體質心來看,彈簧仍然是作正常的自由落體運動。
彈簧自由落體
快鏈效應:這種由系統內力引起的異常下落的現象在另一個例子中也有體現,2011年康奈爾大學的Andy Ruina教授在其主頁上傳了一段“奇怪”的視頻,他用繩子將木棒串成類似于直升機懸梯的形狀,然后發現這個懸梯下落的過程中,在受到阻礙后反而落得更快了!
展開 Ansys vs Abaqus:隱式與顯式求解的終極博弈
在CAE領域,選擇Standard(隱式)還是Explicit(顯式)求解器,本質上是在平衡“計算精度”與“時間尺度”。
1?? 隱式求解 (Implicit/Standard)
核心是求解 $Ku=F$。每一步都需要進行矩陣求逆和牛頓迭代,以確保力平衡。
特點: 絕對收斂。步長可以很大,不受穩定性限制。
擅長: 靜力學、線性振動、緩慢的非線性過程。
痛點: 接觸極度復雜或大變形時,收斂困難,報錯“收斂失敗”是常態。
2?? 顯式求解 (Explicit)
核心是動力學方程 $Ma=F-I$。直接根據當前時刻的狀態推導下一時刻,不求逆陣,不迭代。
特點: 沒有收斂問題。但步長受限于穩定性準則(CFL條件),通常極小($10^{-7}$s量級)。
擅長: 跌落、碰撞、爆炸、高速切削。
痛點: 適合極短時間內的物理過程。計算長時間問題時,累計誤差大。
3?? 工具選型建議
Abaqus: Standard與Explicit切換極其絲滑,適合處理復雜的非線性接觸(如密封件、橡膠)。
Ansys: 隱式求解器極其高效穩定,配合LS-DYNA插件,在結構靜力和多物理場耦合上具有統治力。
展開 
huang隱式程序修改為顯式及計算案例
然而一些特殊的工況,如切削,軋制,沖壓等隱式存在收斂性問題。因此通常使用顯示程序進行計算。但從頭完成顯式晶體塑性構造對于一般學者顯然難度過高,一個簡單的想法就是直接將現成的黃永剛隱式程序改成顯式。abaqus里這是可以實現的。其基本的步驟是:
1,加入vumat接口程序(見附錄abaqus官網有)
2,對nblock進行循環,計算應力和狀態變量
3,更新應力與狀態變量,重復計算直到增量結束。
值得注意的是,umat與vumat程序里面剪應力分量定義順序與應力不同
umat:12,13,23(工程剪應變)
vumat:12,23,13(2*工程剪應變)
同時采用該方法計算時計算效率顯著高于完全顯式,并允許較大的時間增量。為評估模型計算效率,采用1000個晶粒80000個單元的二維模型進行20%的壓縮模擬。耗時3小時,計算結果與隱式結果類似。
展開 6-有限元之顯式算法和隱式算法
靜力學分析中是不會用到顯式算法的,動力學分析中主要采用顯式算法(特別是響應時間很短的問題),當然也可以采用隱式算法,但需要選擇較為合適的時間步長,當時間步長取得合適時,拋開計算時間,兩種算法的結果是相差不大的,同一個問題大家可以兩種方法都試一試,但總的來說,動力學分析大多數問題還是采用顯示算法的。
顯式算法的例子:
物體以高速(比如2000m/s)落在一個平板上,交互時間為0.2秒時
飛機著陸時的瞬時響應
隱式算法的例子:
鈑金成型過程的非線性分析
【隱式顯式切換】Abaqus雙曲線輥矯直機
鋼管調直的數值模擬與虛擬試驗
腳手架鋼管材料為Q235鋼,材料描述定義為彈性+塑性+韌性損傷+損傷演化,在前4個分析中,使用Abaqus分析連續性技術將鋼管的材料狀態(應力、應變、損傷等)在Explicit和Standard之間傳遞,在開始時做一個具有較大塑性變形的彎管(有凹陷),最終用它來獲得一個包含前工序影響的調直管。
在第5個分析中,利用這個調直管進行抗壓測試(存在側向力),并在工況完全一致的情況下與新管的承載能力進行對比。
前4個分析材料狀態的傳遞
第3個分析-調直過程(18秒-2米)
計算結果表明,調直過程會導致鋼管剛度折減區域擴大,可以通過SDEG來觀察到這一現象,另外局部壁厚也會發生變化。
調直過程鋼管SDEG變化
第5個分析使用顯式準靜態方法計算鋼管的抗壓性能,結果表明,調直后的鋼管在虛擬抗壓試驗中表現很差,與新管相比,幾乎喪失掉一半的抗壓能力。
第5個分析-調直管與新管的抗壓測試對比
理論上講,對于已發生較小塑性應變的鋼管(彎曲后整體平滑),使用這種機器調直可以在一定程度上增大其屈曲時的臨界失穩載荷,這也是它存在的全部意義。然而,即便如此,也要謹慎使用,因為這種廉價機器也會帶來的肉眼不易發覺的幾何缺陷(例如仿真觀察到鋼管的厚度變化和外壁表面節點偏移),抵消掉它僅有的優點。
可以確定地說,對于大塑性應變的情況(彎管局部凹陷、屈曲失穩),調直后再次使用會非常危險。但是現在來看,租賃站的一部分工人在使用的時候,面對這個“神奇”的機器很亢奮,已經到了“見彎就調”的地步,甚至有裂紋的彎管也不放過,調直后租給建筑施工隊的另一幫工人。
展開 基于ABAQUS單點顯式VDLOAD/隱式DLOAD激光沖擊加載(圓形光斑和方形光斑) ¥50
ABAQUS軟件可以通過顯式VDLOAD或隱式DLOAD子程序二次開發進行單點/多點激光沖擊模擬,效率高。不同之處在于隱式相對計算時間長但是可以在第一步沖擊后直接在第二步進行回彈分析,無需進行數據傳遞來計算回彈過程。
本帖基于ABAQUS的VDLOAD/DLOAD子程序對比顯式/隱式算法下不同光斑形狀的應力和塑性應變。首先進行模型構建。
材料采用Ti-6Al-4V鈦合金,有限單元區賦予彈塑性參數,無限單元賦予彈性參數。具體參數如下:
密度:4.5e-9;彈性:1.2e5,0.34;塑性:A:1098 B:1092 C:0.014 n:0.93 參考應變率:1
裝配:全局坐標原點與有限單元頂點重合。
分析步創建:隱式/顯式分析步,增量采用固定增量步
接口設定:
網格劃分,無限單元部分定義網格節點方向排布
建立模型輸出inp文件,將無限單元部分的單元類型改為CIN3D8
如果沖擊光斑為圓形光斑,網格細化至50微米,如果為方向光斑,網格100微米
圓形光斑在空間表現為高斯分布,表現為從中心區域到邊緣沖擊載荷逐漸變小。
方向光斑在空間表現為均布載荷,其峰值載荷為圓形光斑的0.618倍,一些研究表明相同激光參數下方形光斑搭接沖擊材料疲勞性能較高。
展開