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Abaqus大變形分析技術(shù)之Map solution設(shè)置過程詳解
(切記:使用這些高級分析方法(Map Solution、ALE、CEL)的前提是,你對傳統(tǒng)的分析方法進行了足夠多次的嘗試,確定修改網(wǎng)格,調(diào)整分析參數(shù)都無法完成相應(yīng)的變形分析,再考慮使用這些特殊分析方法)
Abaqus大變形分析技巧之Map solution分析方法詳解
這時候,你就可以考慮Map Solution方法了。
Map Solution的基本分析步驟如下圖所示,看起來十分簡單,但實際上初次摸索的話還是要花費不少時間的,關(guān)鍵在于變形模型的提取及重畫分,以及關(guān)鍵詞的編輯和提交計算。對于混跡CAE分析多年的老鳥來說,根據(jù)Help的提示搞出來不成問題,但是對于一些菜鳥或者英語水平不那么厲害的,學(xué)起來其實也蠻費勁的。網(wǎng)上雖然有不少資料,但是詳細,完整講解操作過程的資料很少。
Map Solution分析的實質(zhì)就是將一個大變形分析,拆分成多個小變形分析,首先進行一個小變形分析,提取出網(wǎng)格之后,進行網(wǎng)格重畫分,避免網(wǎng)格繼續(xù)變形而造成畸變,然后導(dǎo)入到Abaqus中完成相關(guān)的邊界條件設(shè)置,最后導(dǎo)出關(guān)鍵字文件并進行相關(guān)語句添加,最后運用命令的方式提交。具體的操作過程見視頻:http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10577
該視頻詳細介紹了Map Solution的設(shè)置過程與注意事項,購買了視頻的可以私信我或者在評論下方留言,我會提供CAE模型以及相關(guān)的關(guān)鍵字文件。
(切記:使用這些高級分析方法(Map Solution、ALE、CEL)的前提是,你對傳統(tǒng)的分析方法進行了足夠多次的嘗試,確定修改網(wǎng)格,調(diào)整分析參數(shù)都無法完成相應(yīng)的變形分析
展開 #ABAQUS中網(wǎng)格重劃分模擬大變形之*map solution的具體使用方法
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</div><p><br></p><p>討論:</p><p>同一個模型使用網(wǎng)格映射與否,得到的最大mises應(yīng)力誤差約在4%,這是完全可以接受的,而且云圖的分布基本是完全一致的,這證明了*map solution的操作與設(shè)置是完全正確的,而且如果在處理例如橡膠等材料的大變形問題時,使用*map solution是完全可以的。
展開 map solution
哪位大神知道,橡膠與解析剛體發(fā)生穿透時,用map solution方法應(yīng)力映射誤差50%以上,是否是因為穿透的影響。求賜教

CEL與各式網(wǎng)格重劃之結(jié)果比較(以金屬成型為例子)
下圖在0.035 s導(dǎo)入map solution解決左半中段元素扭曲的問題,但很明顯做1次map並不足夠,
有興趣者可以嘗試再接著做map解決到成型完成所有的網(wǎng)格畸變問題.
Ps.建議使用**MAP SOLUTION, UNBALANCED STRESS=STEP指令,才能得到正確之反力,但似乎較難收斂.
為了防止不當(dāng)轉(zhuǎn)載,設(shè)定了閱讀權(quán)限.
附上6.8.1 CAE文件.
為了防止不當(dāng)轉(zhuǎn)載及鼓勵發(fā)帖回帖,設(shè)定了閱讀權(quán)限及下載售價.
CEL的例子.
metal_forming_CEL.rar
ALE的例子.
metal_forming_ALE.rar
remesh的例子.
metal_forming_remesh.rar
map solution的例子.(含inp文件)
metal_forming_map.part1.rar
metal_forming_map.part2.rar
展開 CEL與各式網(wǎng)格重劃之結(jié)果比較(以金屬成型為例子)
下圖在0.035 s導(dǎo)入map solution解決左半中段元素扭曲的問題,但很明顯做1次map並不足夠,
有興趣者可以嘗試再接著做map解決到成型完成所有的網(wǎng)格畸變問題.
Ps.建議使用**MAP SOLUTION, UNBALANCED STRESS=STEP指令,才能得到正確之反力,但似乎較難收斂.
CEL的例子.
metal_forming_CEL.rar
ALE的例子.
metal_forming_ALE.rar
remesh的例子.
metal_forming_remesh.rar
map solution的例子.(含inp文件)
metal_forming_map.part1.rar
metal_forming_map.part2.rar
展開 解決橡膠大變形網(wǎng)格畸變,ABAQUS有絕招(下)
在《解決橡膠大變形網(wǎng)格畸變,ABAQUS有絕招(上)》中介紹到,運用ABAQUS中的map solution功能和強大的前處理軟件ANSA以及ABAQUS/CAE聯(lián)合操作,可以實現(xiàn)大變形中由于網(wǎng)格畸變而導(dǎo)致的計算不收斂問題,本文將進一步介紹,map solution的實現(xiàn)方法和橡膠大變形實例的操作。
在上篇文章中講到,試樣被下壓30mm后進行重構(gòu)網(wǎng)格,之后導(dǎo)入ABAQUS/CAE中進行前處理的重新設(shè)置,最后將map solution命令寫入INP文件中,如下圖所示。
提取試樣頂部中間節(jié)點的載荷曲線可以看到,由于map solution的將節(jié)點應(yīng)力映射到新的網(wǎng)格上,兩個模型的載荷曲線基本達到首尾相連的狀態(tài),少量的誤差也是在可接受范圍之內(nèi)的,這樣就通過映射網(wǎng)格節(jié)點數(shù)據(jù)的方法,對畸變的網(wǎng)格進行重新劃分,使得模型能夠成功的完成整個下壓50mm的大變形過程。
變形后應(yīng)力云圖如下圖所示,可以看到,由于重構(gòu)了網(wǎng)格,橡膠的填充效果比較理想,并沒有出現(xiàn)大的畸變和因此導(dǎo)致的不收斂情況發(fā)生。
可見,對于大變形中的網(wǎng)格畸變問題,我們只要運用ABAQUS的map solution功能,并結(jié)合強大的前處理軟件ANSA以及ABAQUS/CAE聯(lián)合作用,便可以在網(wǎng)格發(fā)生畸變之前進行重構(gòu),并映射前一步結(jié)果,再通過重啟動分析使計算繼續(xù)的進行下去,使得網(wǎng)格畸變不再是影響大變形不收斂的限制性因素。
來源:有限元在線的博客,版權(quán)歸作者所有。
展開 橡膠=汽車半條命:淺談ABAQUS橡膠大變形仿真5大注意事項
網(wǎng)格重繪技術(shù)不是ABAQUS軟件中的網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù),其利用Map Solution命令將計算結(jié)果映射到一個新的網(wǎng)格文件上,然后針對新的網(wǎng)格文件進行二次計算,其計算流程可總結(jié)為下圖所示
圖6、Map Solution命令一般計算流程
由于在第二段加載時雖然使用了MAP語句將第一段加載的計算結(jié)果映射進來,但是由于前后兩次的網(wǎng)格文件并不能做到完全一致,所以在分段計算的結(jié)果與整體一次性計算的結(jié)果略有偏差,這個在剛度曲線中就可以明顯的看出,前20mm的加載時,模型文件一致。所以剛度數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出一致性,但是由于在20mm后引入重繪網(wǎng)格后,剛度計算值較一次性完整加載偏大。但是由于在第二段計算時進行了網(wǎng)格重繪,獲取了質(zhì)量較高的網(wǎng)格文件,所以其可壓縮至40.76mm(模型原高度為50mm)。
圖7、一次性完整、第一段加載與第二段加載的剛度曲線
圖8、一次性完整加載云圖與第一段加載云圖、第二段加載云圖
總結(jié)(這里是關(guān)鍵)
在處理橡膠材料的大變形仿真時,應(yīng)當(dāng)注意:
1:對模型的簡化需要考慮到真實的試驗環(huán)境,在保證準確的前提下合理簡化模型;
2:依據(jù)實際情況設(shè)置適當(dāng)?shù)慕佑|與約束條件,盡量不使用摩擦約束;
3:在精度允許的范圍內(nèi),可優(yōu)選一階線性粗網(wǎng)格進行計算;
4:設(shè)置較小的增量步;
5:可借助Map Solution語句實現(xiàn)網(wǎng)格重繪與二次加載計算等高階方法進行仿真。
作者:仿真居工
文章來源:CAE集中營
展開 解決橡膠大變形網(wǎng)格畸變,ABAQUS有絕招(上)
不需要的復(fù)雜拉格朗日-歐拉自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù),也不需要效果欠佳的自適應(yīng)ALE劃分,今天,我們就通過一個實例來看看,如何運用ABAQUS的*map solution功能,聯(lián)合強大的前處理軟件ANSA,來快速、輕松、高效解決大變形中網(wǎng)格畸變的問題。
如圖所示,在ABAQUS/CAE中建立幾何模型并劃分網(wǎng)格定義接觸和邊界條件,在橡膠試樣頂部施加-Y方向50mm的位移,提交計算后可以看到,因為大變形導(dǎo)致的網(wǎng)格畸變使得計算無法完成。
可以看到隨著橡膠試樣被擠入左右的耳腔里,網(wǎng)格發(fā)生嚴重畸變,長寬比急劇增大,導(dǎo)致計算到0.89秒時,無法收斂而終止。我們可以將此分析分為以下兩步來完成:首先,對橡膠試樣下壓30mm(此時網(wǎng)格剛剛開始發(fā)生畸變,注意:不要用計算不收斂時的最后一步做為重構(gòu)網(wǎng)格的初始模型,因為不收斂之前網(wǎng)格已經(jīng)發(fā)生的劇烈的變形,局部應(yīng)力集中,計算已經(jīng)不再準確),隨后通過下壓30mm的odb結(jié)果文件導(dǎo)出最后一步中的part模型,在前處理軟件ANSA中進行網(wǎng)格重構(gòu)。
重構(gòu)后的網(wǎng)格較為規(guī)整,更加利于計算的收斂。接著將重構(gòu)后的網(wǎng)格導(dǎo)入ABAQUS/CAE中進行前處理的重新定義,并寫入INP文件。
最后在INP文件中插入關(guān)鍵字*map solution語句,將上一步結(jié)束時網(wǎng)格節(jié)點數(shù)據(jù)映射到新的網(wǎng)格節(jié)點上,并用重啟動分析重新加載新的分析(第一步計算時注意設(shè)置寫入重啟動數(shù)據(jù))。
通過以上方法,便可以有效的解決大變形問題中網(wǎng)格畸變導(dǎo)致的計算不收斂問題,有關(guān)具體操作方法及細節(jié)問題,在《解決橡膠大變形網(wǎng)格畸變,ABAQUS有絕招(下)》中將做詳細介紹。
來源:有限元在線的博客,版權(quán)歸作者所有。
展開 Abaqus中三種自適應(yīng)網(wǎng)格介紹及對比
3、 網(wǎng)格間的求解變換(mesh-to-mesh solution mapping)
網(wǎng)格間的求解變換是用一個新的網(wǎng)格代替因變形過大而嚴重扭曲的原有網(wǎng)格,把原來的分析結(jié)果自動映射到新網(wǎng)格上,然后繼續(xù)分析。這種方法僅適用于大變形問題的(ABAQUS/Standard)分析,只能通過INP文件中使用關(guān)鍵詞*MAP SOLUTION 實現(xiàn)。
文章轉(zhuǎn)自有限元在線博客,分享給大家學(xué)習(xí)交流
【案例】圓柱體坯料鍛造鐓粗-ALE網(wǎng)格自適應(yīng)大變形分析
在 Step模塊中,使用 Map Solution 命令或關(guān)鍵字 *MAP SOLUTION 。
指定源(即第一階段)的 .odb 文件、分析步和增量編號,將舊網(wǎng)格上的所有解變量插值到新網(wǎng)格上。
平衡檢查: 映射完成后,Abaqus/Standard 會在一個初始(Initial)步中自動檢查并嘗試平衡因插值可能產(chǎn)生的應(yīng)力不平衡。
第二階段及后續(xù)分析
在完成解映射的模型上,創(chuàng)建新的靜力分析步,繼續(xù)施加位移載荷直至達到最終變形。
提交計算。整個過程(分析->中斷->重畫網(wǎng)格->映射->繼續(xù)分析)可根據(jù)需要重復(fù)多次。
Abaqus/Explicit 方案:ALE自適應(yīng)網(wǎng)格步驟解析
這種方法在單個分析步內(nèi)自動處理網(wǎng)格畸變,更為自動化。
建模與域定義
創(chuàng)建與Standard中類似的初始模型。
關(guān)鍵步驟:將發(fā)生大變形的坯料區(qū)域定義為 ALE自適應(yīng)網(wǎng)格域。在CAE中,這可以在Mesh 模塊或 Step 模塊中完成;在INP文件中,使用 *ADAPTIVE MESH 關(guān)鍵字并指定單元集。
分析步與自適應(yīng)網(wǎng)格控制
創(chuàng)建一個 動態(tài)顯式(Dynamic, Explicit) 分析步。為確保準靜態(tài)響應(yīng),需嚴格控制加載速度并使用質(zhì)量縮放等技術(shù)。
在分析步中,激活并配置自適應(yīng)網(wǎng)格參數(shù):
頻率: 設(shè)置每隔多少個增量執(zhí)行一次網(wǎng)格平滑。
平滑算法: 通常保留默認設(shè)置。
網(wǎng)格約束: 對于此類問題,通常約束坯料外表面節(jié)點的法向運動,允許切向滑動,以模擬材料沿模具的流動。
在INP文件中,配置類似于以下結(jié)構(gòu):
*STEP, name=Upsetting
*DYNAMIC, EXPLICIT
...
展開 
原創(chuàng)#基于python二次開發(fā)的圍線積分+網(wǎng)格重劃分+結(jié)果映射聯(lián)合使用的裂紋隨機擴展
<p><strong>基于python二次開發(fā)的圍線積分(contour integral)+網(wǎng)格重劃分(remeshing)+結(jié)果映射(map solution)聯(lián)合使用的裂紋隨機擴展</strong></p><p><br></p><p>前面帖子已經(jīng)詳細介紹了如何使用圍線積分(contour integral)+網(wǎng)格重劃分(remeshing)來模擬裂紋的任意路徑擴展,并提取裂紋擴展路徑上的應(yīng)力強度因子。
#ABAQUS提取斷裂參數(shù)K和J插件
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附上斜裂紋的cae及inp文件:
CAE及inp文件.rar
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最后總結(jié)一下,裂紋尖端應(yīng)力強度因子的數(shù)值和理論計算方法(對于線彈性材料而言):
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靜止裂紋:
1 二次開發(fā)插件(2D),通過應(yīng)力場直接獲取K;
2 abaqus自帶contour integral(2D和3D);直接獲取K;
3 debond_vcct(2D和3D)獲取G,然后轉(zhuǎn)換為K;
4 xfem_LEFM(3D)獲取G,轉(zhuǎn)換為K;
通過二次開發(fā)插件(2D)直接獲取K;
運動裂紋:
1 contour integral+remeshing(2D和3D),輸出裂紋擴展過程中裂紋尖端的K;
contour integral+remeshing+map solution(2D和3D),輸出裂紋擴展過程中裂紋尖端的K;
2 debond_vcct(2D和3D),輸出裂紋擴展過程中裂紋尖端的G,然后轉(zhuǎn)換為K;
debond_(critical stress、critical COD,crack length-time)輸出裂紋擴展過程中裂紋尖端的K;
3 xfem_LEFM(2D和3D),輸出裂紋擴展過程中裂紋尖端的G,然后轉(zhuǎn)換為K;
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計算K和J的理論方法:
******基于局部位移和應(yīng)力
1 應(yīng)力外推法(直接得到K1/K2)
2 位移外推法(直接得到
展開 abaqus技巧
REMESH:對于creep的,特別是材料呈現(xiàn)非線性的狀態(tài)下,變形很大,就有必要對其進行重新劃分網(wǎng)格,用map solution來對其舊網(wǎng)格進行映射。這就要決定何時進行重新劃分網(wǎng)格,這個就要看應(yīng)變的增長幅度了,通過觀察網(wǎng)格外形的變化曲線來決定是否要進行重新劃分區(qū)域。
接觸表面的remesh時,網(wǎng)格類型,單元數(shù)目等必須和原有的mesh保持一致,這個對于contact的計算十分重要。但是對于剛體表面的remesh沒有這個必要的,單元數(shù)目可以減少,網(wǎng)格可以粗化,但是對于非剛體,一般將網(wǎng)格進行細化。
對于NIGEOM(非線性):
the load must be applied gradually. We apply the load gradually by dividing the step into increments。
Omit this parameter or set NLGEOM=NO to perform a geometrically linear analysis during the current step. Include this parameter or set NLGEOM=YES to indicate that geometric nonlinearity should be accounted for during the step (stress analysis and fully coupled thermal-stress analysis only). Once the NLGEOM option has been switched on, it will be active during all subsequent steps in the analysis.
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Abaqus大變形+接觸非線性不收斂怎么辦???