子結構的案例
Abaqus子結構與子模型分析技術 附ABAQUS結構工程分析及實例詳解文檔下載
“ 子結構和子模型什么區別？如何使用它們？-通過2個工程案例學習Abaqus中的子結構與子模型分析技術”
子結構與子模型技術在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術來降低求解成本。
子結構
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結果傳遞和循環對稱模型
周期介質分析
網格劃分的梁橫截面
擴展有限元方法（XFEM）
適當地利用這些抽象化建模技術可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結構和子模型技術。
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子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節點以外所有節點的自由度；子結構的系統矩陣（剛度、質量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據需求恢復內部求解。
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“ 子結構和子模型什么區別？如何使用它們？-通過2個工程案例學習Abaqus中的子結構與子模型分析技術”
子結構與子模型技術在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術來降低求解成本。
子結構
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結果傳遞和循環對稱模型
周期介質分析（歷史文章：憤怒的小鳥）
網格劃分的梁橫截面（SIMULIA的趙老師文章有介紹）
擴展有限元方法（XFEM）
適當地利用這些抽象化建模技術可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結構和子模型技術。
01、子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節點以外所有節點的自由度；子結構的系統矩陣（剛度、質量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據需求恢復內部求解。
很多實際工程結構都比較龐大，導致完整結構的有限元模型計算量超出計算機的硬件資源，對于具有線性響應的此類問題，可以使用子結構縮聚的方法，在一般配置的計算機上來求解完整結構的響應。
展開 子結構基礎知識補習
1.什么是子結構
子結構也叫超單元的（兩者還是有點區別的，文后會談到），子結構并不是abaqus里面的新東東，而是有限元里面的一個概念，所謂子結構就是將一組單元組合為一個單元（稱為超單元），注意是一個單元，這個單元和你用的其他任何一種類型的單元一樣使用。
2.為什么要用子結構
使用子結構并不是為了好玩，凡是建過大型有限元模型的兄弟們都可能碰到過計算一個問題要花幾個小時，一兩天甚至由于單元太多無法求解的情況，子結構正是針對這類問題的一種解決方法，所以子結構肯定是對一個大型的有限元模型的，譬如在求解非線性問題的時候，因為對于一個非線性問題，系統往往經過多次迭代，每次這個系統的剛度矩陣都會被重新計算，而一般來說一個大型問題往往有很大一部分的變形是很小的，把這部分作為一個子結構，其剛度矩陣僅要計算一次，大大節約了計算時間。
3.那些情況可以使用子結構
前面提到的非線性問題，包括了很小變形的或者線彈性部分可以使用子結構，特別是當模型中有很多相同的部分時，提到的最多的一個例子就是桌子的四條腿，四條腿作為子結構（因為基本時彈性變形）可以包括了很多的實體單元，可以大大提高效率再一個就是問題確實太大，只有采用子結構將問題分成很多塊，計算出結果后再次采用子結構分塊計算，一直到能對每塊單獨計算為止。
4.abaqus中子結構的特點及要注意的問題
子結構是一組單元的集合，但是在子結構中僅僅只有你指定的那些節點的自由度會保留下來而其他節點的自由度都被消除了，其他的節點均是通過線性插值的方式獲得求解；
子結構是通過你指定的節點與其他的單元建立聯系的；在abaqus的6.4版本中只有子結構這個概念沒有超單元了，其區別就是子結構可以求得單元內部準確的解而超單元不行；當你定義子結構的時候不要包含太多的單元，因為單元的剛度矩陣集成的時候會花掉太多的時間，可以用更多的含有較少單元的子結構代替。
展開 子結構簡單例子
子結構（substructure）雖然并不是什么新東西，但以前版本的CAE并不支持還是給使用者帶來了很大麻煩，從6.11開始CAE已經可以支持部分的substructure命令，做了一個小例子，拋磚引玉吧，跟大家一直學習。
1.什么是子結構
子結構是一組單元的集合，他們的內部結點自由度已經被移除，只保留了部分結點的自由度與外部相連，完全可以想象一個子結構就是一個大的單元。這部分單元在分析中只能是線性響應的，但可以存在大位移。
2.子結構有什么好處
由于子結構內部結點自由度被移除，不參與計算，因此其整個單元剛度矩陣可以不用每次迭代都重新計算，對于一個大型復雜結構分析而言可以節省大量時間。還有另一個好處，就是子結構可以拷貝，比如在一個模型中有多個相同的部分（當然要預判這些部分是線性響應），就可以把每個這樣的部分做成一個子結構，只需一次計算就可得到其剛度矩陣，在復雜分析中可以靈活運用。
3.子結構分析的步驟
首先，要對子結構進行計算，目的是得到其剛度矩陣，這是通過一個線性攝動步實現的。
其次，在整體模型中可以把計算好的子結構當成一個part導入到模型中，完成整體分析。
最后，在變量輸出里，需要把結果整合一下，顯示整體結果。
好，下面例子開始，是一個桌子，4個腿每個做成一個子結構，與桌面一直作為整體結構。
先給子結構，即桌腿建模，命名為leg，先要把網格劃分好，以備選擇保留結點時用到，在step步里選擇創建Linear perturbation線性攝動步，下面選Substructure generation子結構創建。在
Basic選項卡里，需要給子結構起個唯一的標識，子結構單元都是以Z開頭的跟一個1~9999之間的整數，這里取101，這樣在計算之后就會產生一個，leg_Z101.sim就是我們要得到的子結構結果，它可以作為part導入到后續模型中。
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子結構簡單例子
子結構（substructure）雖然并不是什么新東西，但以前版本的CAE并不支持還是給使用者帶來了很大麻煩，從6.11開始CAE已經可以支持部分的substructure命令，做了一個小例子，拋磚引玉吧，跟大家一直學習。
1.什么是子結構
子結構是一組單元的集合，他們的內部結點自由度已經被移除，只保留了部分結點的自由度與外部相連，完全可以想象一個子結構就是一個大的單元。這部分單元在分析中只能是線性響應的，但可以存在大位移。
2.子結構有什么好處
由于子結構內部結點自由度被移除，不參與計算，因此其整個單元剛度矩陣可以不用每次迭代都重新計算，對于一個大型復雜結構分析而言可以節省大量時間。還有另一個好處，就是子結構可以拷貝，比如在一個模型中有多個相同的部分（當然要預判這些部分是線性響應），就可以把每個這樣的部分做成一個子結構，只需一次計算就可得到其剛度矩陣，在復雜分析中可以靈活運用。
3.子結構分析的步驟
首先，要對子結構進行計算，目的是得到其剛度矩陣，這是通過一個線性攝動步實現的。
其次，在整體模型中可以把計算好的子結構當成一個part導入到模型中，完成整體分析。
最后，在變量輸出里，需要把結果整合一下，顯示整體結果。
好，下面例子開始，是一個桌子，4個腿每個做成一個子結構，與桌面一直作為整體結構。
先給子結構，即桌腿建模，命名為leg，先要把網格劃分好，以備選擇保留結點時用到，在step步里選擇創建Linear perturbation線性攝動步，下面選Substructure generation子結構創建。在
Basic選項卡里，需要給子結構起個唯一的標識，子結構單元都是以Z開頭的跟一個1~9999之間的整數，這里取101，這樣在計算之后就會產生一個，leg_Z101.sim就是我們要得到的子結構結果，它可以作為part導入到后續模型中。
展開 子結構簡單例子
子結構（substructure）雖然并不是什么新東西，但以前版本的CAE并不支持還是給使用者帶來了很大麻煩，從6.11開始CAE已經可以支持部分的substructure命令，做了一個小例子，拋磚引玉吧，跟大家一直學習。
1.什么是子結構
子結構是一組單元的集合，他們的內部結點自由度已經被移除，只保留了部分結點的自由度與外部相連，完全可以想象一個子結構就是一個大的單元。這部分單元在分析中只能是線性響應的，但可以存在大位移。
2.子結構有什么好處
由于子結構內部結點自由度被移除，不參與計算，因此其整個單元剛度矩陣可以不用每次迭代都重新計算，對于一個大型復雜結構分析而言可以節省大量時間。還有另一個好處，就是子結構可以拷貝，比如在一個模型中有多個相同的部分（當然要預判這些部分是線性響應），就可以把每個這樣的部分做成一個子結構，只需一次計算就可得到其剛度矩陣，在復雜分析中可以靈活運用。
3.子結構分析的步驟
首先，要對子結構進行計算，目的是得到其剛度矩陣，這是通過一個線性攝動步實現的。
其次，在整體模型中可以把計算好的子結構當成一個part導入到模型中，完成整體分析。
最后，在變量輸出里，需要把結果整合一下，顯示整體結果。
好，下面例子開始，是一個桌子，4個腿每個做成一個子結構，與桌面一直作為整體結構。
先給子結構，即桌腿建模，命名為leg，先要把網格劃分好，以備選擇保留結點時用到，在step步里選擇創建Linear perturbation線性攝動步，下面選Substructure generation子結構創建。在
Basic選項卡里，需要給子結構起個唯一的標識，子結構單元都是以Z開頭的跟一個1~9999之間的整數，這里取101，這樣在計算之后就會產生一個，leg_Z101.sim就是我們要得到的子結構結果，它可以作為part導入到后續模型中。
展開 基于SiPESC平臺大規模并行子結構分析
并行子辛結構劃分程序研發
子結構算法首先需要解決的問題就是生成子結構，該程序的研發實現了大規模復雜結構的自動劃分，能夠大幅縮減模型文件生成時間。并且相比手動劃分提高了子結構質量。
ANSA中創建Abaqus子結構
2.創建子結構
DECK模板下Abaqus模塊中，可以方便快捷的設置子結構，確定子結構邊界面。
通過移動旋轉可以修改子結構的邊界面。
3.輸出子結構
在ANSA中存在子結構分析時，自動提示用戶輸出這個子結構。在相關區域設置需要輸出的子結構。
用戶分析模塊的文件名定義為basic_struct.inp。ANSA自動創建兩個分析模型：
l 用戶模型為basic_struct.inp
l 生成模型為basic_struct_substructure.inp
ANSA中創建Abaqus子結構.pdf
展開 ABAQUS超單元法（子結構法）在多學科優化中的應用
一.分析計算
邊界條件：在前后減震器座4個位置約束1-6自由度
載荷：在千斤頂位置施加集中力
本例中，集中力施加在門檻梁前段下部，在應力衰減范圍之外的結構對這個局部位置的應力分布幾乎沒有影響。因此我們可以將局部位置做為殘余結構，即我們用于做優化分析的模型。而把其他位置的結構做為子結構進行縮聚。
用于生成子結構的部分模型。
殘余結構，用于我們做優化分析的模型。
二.基礎模型和子結構模型結果對比：
可以看到，子結構分析模型的結果精度非常高，誤差僅為萬分之0.2，且計算時間大大縮短，效率提升了百分之6百。這在大模型優化時是非常可觀的。
三.基于子結構模型的優化：
前面提到的子結構結果精度和計算效率的優勢不是體現在單次計算分析中，而是體現在優化分析中。
這里只是簡單的舉個例子，實際項目中會稍復雜一些。這里我們通過優化這個加強筋的位置（局部坐標系下x、y的位置）來讓結構的最大應力最小。
這個筋需要找到他自己的位置，才能夠發揮最大的作用，而不是認不清自己，擺不正位置。
四.優化流程
本例基于Isight進行優化分析，當然可以直接進行優化分析，DOE分析等等。
分析結果：
從優化結果來看，最大應力降低了24.55%。
注意事項：
1.ABAQUS子結構調用時需要用到子結構結果文件包括：
子結構庫文件.sup；子結構數據庫文件 .sim ；分析數據庫文件mdl和 .stt；部件文件.prt。引用時要保證這些文件都在相應的文件夾下才可以正確運行。
展開 基于多重多級子結構的靜力響應并行分析
3.結構規模龐大，高精度仿真需求，以及多場、多尺度、非線性分析。
傳統并行方法
區域分裂并行：將有限元結構分解為若干子結構對每個子結構進行求解。
有限元單元計算并行：將所有單元按照數據并行的并行模型進行并行。
線性代數方程組求解器并行：對求解線性代數方程組的數值計算進行并行。
多重多級子結構
20世紀70年代, 大連理工大學的鐘萬勰先生在之前子結構主從關系的基礎上，引入了多層級概念以及剛體位移表示方法，將子結構拓展到多維度多層級，提出多重多級子結構理論。
算法優勢
避免重復相似結構的計算，通過多層級子結構進而節省單節點計算內存。
展開 MARC子結構應用實例(原創,)
關于MARC中子結構的應用,幫助文檔里有三個例子,比較典型的是齒輪分析和兩個圓柱體接觸分析的
例子,齒輪的例子中指出,完整模型求解為1002S,利用子結構方法求解,總時間為264S,效率得高近
3/4,可見效果較好,本人最近想利用子結構解決問題,苦于沒有參考書籍及文獻,文獻中多以ANSYS的
子結構進行分析,而MARC的幫助文檔中沒有一個完整的操作設置過程,在網上搜到的也都是求助,著
實為難了一番,研究數日,小有收獲,與大家分享.費話不多說,上例子。
參照兩個圓柱接觸的例子，做了兩個長方體接觸的模型，見圖1，下端固定,上端X向固定,Y向施加向下位移,
其它完整模型分析不詳述，求解共計32S。
子結構求解步驟：
1，將每個變形體分為兩部分，分別為子結構部分和超單元部分，如圖2。
2，求解超單元部分的剛度矩陣。將完整模型文件另存一個,如sub1,只保留上部變形體的超單元部
分，其余單元刪除，在超單元上邊界和下邊界（與子結構相連的節點）添加邊界條件DOF-SET
NODES，固定其X，Y兩個方向的位移。命令：boundary conditions-〉structural-〉more-〉dof-
set nodes-〉displacement x/y。
3，超單元設置。在loadcase中，將類型設置為superelement。命令：loadcase-〉type-〉
superelement/
在proerties中，選中dof-set nodes，并在matrix name中設置一個矩陣名稱（很重要，后面要用
到）。
展開 
abaqus 子結構子模型ppt+model 僅供學習參考。 ￥10
abaqus 子結構子模型ppt+model 僅供學習參考
abaqus子結構優化
有償求助大佬如何進行子結構優化，我進行優化時老是報錯
abaqus子結構縮減方法 ￥20
abaqus子結構生成、保留節點自由度、導出剛度、質量、阻尼
ansys（bottom to up）子結構
ansys（bottom to up）子結構
fini
/cle
/filn,full
/prep7
et,1,185
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mp,prxy,1,0.3
k,1,,0.5
k,2,,0.5,0.25
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k,4,,0.4,0.05
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k,8,,-0.5
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vext,all,,,3
k,,2,0.25
k,,2,-0.25
k,,1,-0.25
k,,1,0.25
l,17,18
l,18,19
l,19,20
l,20,17
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lfillt,27,28,0.1
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!生成超單元1
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nsel,a,loc,x,3
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