三維無限單元
關注創建者：SuperID 創建時間：2019-11-03
三維無限單元的視頻教程
abaqus三維模型無限元邊界/三維無限元/無限元模型
本套課程以三維地基模型為實例，步驟操作詳細。主要講解三維模型無限元邊界區域的建立、網格屬性控制、網格劃分方法和inp文件的修改，無需裝配即可實現無限區域的建立。 后續將繼續更新在無限元邊界條件下，地基地震動響應的分析等視頻。
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abaqus沖擊侵蝕入門教程
Abaqus沖擊侵蝕的入門課程，主要涉及以下知識點： 1、三維無限單元的創建方法 2、侵蝕內面的創建方法 3、abaqus中剛體的創建方法 4、合理的劃分網格 ===================================== 所有購買本課程的朋友都將獲得本人的免費答疑！
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三維無限單元的實例教程
什么是無限單元
無限單元是有限元的一種單元，它的單元形式如下圖所示。
2. 無限單元的作用
使用無限單元作為反射邊界，應力波將無反射，防止在邊界上產生的應力波反射重新進入模型，從而確保結果的正確性。
3. 怎么建立無限單元
（1）先建立有限元模型，然后將需要設置為無限單元的部分分割，在mesh模塊中設置該部分單元類型，這樣在inp文件中需要設置為無限單元的部分就會集中在一起，方便修改其節點的編號。
（2）在inp文件里對無限單元進行單元屬性及編號的改變，需要注意無限單元的方向，在二維無限單元中，前兩個節點所組成直線中點A與后兩個節點所組成直線中點B，無限單元的方向就是A指向B的方向，如圖1，二維無限元的方向是朝下；在三維無限單元中，前四個節點所組成平面的中心點C與后四個節點所組成平面的中心點D，無限單元的方向就是C指向D的方向，如圖1，三維無限單元的方向朝右。
（3）將修改后的inp導入，建立job提交就可以了。
實例講解-鋼丸撞擊金屬板
機械噴丸的模擬，其中設置金屬板邊界部分為無限單元。
（1）建立有限元模型，將金屬板的邊界partition切割，全部設置為C3D8R單元類型，修改邊界部分為C3D8I（邊界部分的單元類型和其他部分不一樣，方便下步統一更改為無限單元），如圖，建立job-write input 生成inp文件。
（2）修改inp文件的單元屬性及編號
inp文件以記事本的方式打開，將Element, type（單元類型）C3D8I修改為CIN3D8（無限單元），
下一步修改無限單元節點編號的排列順序，在inp的data lines中第一列是單元編號，后面的是節點編號，如圖7。在本文中，無限單元的方向是從金屬板的中心向外。
展開 為了更好地模擬柱狀藥包在水域中爆炸后沖擊波的傳播過程，模型采用ALE（任意拉格朗日歐拉算法），為了使模擬達到無線水域的效果，在模型邊界處施加無反射邊界條件，有限元模型及計算結果如下：
圖1 柱狀藥包在無限水域中爆炸動態響應有限元模型
圖2 柱狀藥包在無限水域中爆炸動態響應等效應力
圖3 柱狀藥包在無限水域中爆炸過程應力波傳播過程
本案例適用于研究爆炸、沖擊、侵徹動力學的朋友，下面附上該模擬的K文件，大家有疑問可以在私信我，歡迎交流！
展開 有哪位大神能給小弟提供上述實例哦，非常感謝！！！！
ABAQUS中無限單元的使用（一）
——2D操作案例
作者：Nick_Liu
使用無限單元可以用消除應力波的反射，從而以較小的模型得到和整體模型一致的計算結果，在節省計算資源和提高計算精度方面具有很大優勢。一般局部加載對整體影響不大或者問題為無邊界時可以使用無限單元模型。
ABAQUS 6.14提供了17種無限單元。非聲學問題中常用的無限單元有：CINAX4、CIN3D8、CINPE4和CINPS4。使用時只需在input文件中修改單元類型的關鍵字即可。
使用無限單元的關鍵在于模型區域的劃分。本文通過隨時空變化壓力載荷作用于圓柱體的案例，演示二維無限單元模型的建立過程。
1）建模過程
Step-1：建立軸對稱模型，并將模型分成3個區域，如圖1所示：
圖1 建模和分塊
Step-2：設置邊界區域厚度方向的種子密度為1，寬度方向種子數量相同；內部區域單元類型為CAX4R，邊界區域單元類型為CAX4；劃分網格如圖2所示：
圖2 模型網格
Step-3：孤立網格，調整堆疊方向，如圖3所示：
圖3 調整堆疊方向
Step-4：賦予材料屬性，建立裝配體和動態分析步（Dynamic, Explicit）。
Step-5：在模型頂部通過VDLoad子程序施加大小隨時間和空間變化的壓力；同時對模型施加對稱和固定約束，如圖4所示：
圖4 載荷和約束
Step-5：新建Job，輸出Input文件，將Input文件中的單元類型CAX4改為CINAX4。
Step-6：通過修改后的Input文件新建Job并提交計算。
2）計算結果
計算結果如圖5所示：
圖5 計算結果
可以看到，應力傳遞至白色的無限單元邊界時沒有進行反射，其結果與實際情況是一致的。
3）注意事項
a. 厚度方向只能有一個單元；
b.
展開 在有限元中，三維實體單元的節點只有三個平移自由度；而梁單元，或者殼單元等還存在旋轉自由度。筆者當初留意到這點的時候，由于才疏學淺，還曾糾結了很長時間，筆者之前也寫過這方面的見解。那么當在實體單元下的約束關系和梁單元下的約束關系，有什么樣的區別和聯系呢。
梁構件 （ 梁單元）
建立一個矩形梁，長度為2米，截面是0.04m*0.06m。
FINISH$/CLEAR
/FILNAME,BEARIGN
/TITLE,COMBIN14 AND BEAM188
!UNITS,S-M-KG-N
/PREP7
ET,1,BEAM188$ET,2,COMBIN14,,,0
MP,EX,1,200E9$MP,PRXY,1,0.3$MP,DENS,1,7850
R,2,2E8$SECTYPE,1,BEAM,RECT$SECDATA,0.04,0.06
N,1,0,0$N,2,0.01,0.01,0$N,3,0.01,0,0.01
K,1,0.01,0$K,2,1,0$L,1,2
LATT,1,,1,,,,1$LESIZE,ALL,,,20
LMESH,ALL$BN=NODE(0.01,0,0)
建立一個矩形梁（實體）
長度為2米，截面是0.04m*0.06m。
對比（自由模態）
求解兩種單元下的自由模態。求解結果基本一致。
對比（固定約束模態）
梁單元模型約束一個端點六個自由度，實體單元模型約束一個端面的三個自由度。求解結果基本一致。
展開 
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寫在前文
嗨！老朋友們~~~又再一次與大家分享！隔了這么久沒冒泡，大家還好嗎？筆者近期在整理相關研究資料時，系統梳理了 Abaqus 中實體單元的分類邏輯、理論基礎及不同場景下的選擇策略，發現現有實踐中有粉絲仍存在單元類型誤用、特性理解不充分等問題。鑒于此，本文將從單元分類、選擇原則、特定場景應用及最佳實踐等方面展開論述，旨在為從事 Abaqus 仿真分析的研究者與工程技術人員提供系統性參考
1、根據論文《Three-dimensional modeling of fracture in quasi-brittle materials using plasticity and cohesive finite elements》DOI:https://doi.org/10.1007/s10704-021-00514-1 編寫的cohesive單元本構
2、適用于三維模型
3、
前言：以常用的幾種實體單元為例，展示了在單一單元、兩種單元和三種單元混合的模型中插入黏聚力單元后的網格圖。二維模型中插入的黏聚力單元為coh2d4單元，三維模型中插入的黏聚力單元為coh3d6、coh3d8單元。
（1）三角形網格中插入coh2d4單元
cohesive單元分層開膠斷裂模擬-雙懸臂梁剝離DCB（三維模型）
（2）在inp文件里對無限單元進行單元屬性及編號的改變，需要注意無限單元的方向，在二維無限單元中，前兩個節點所組成直線中點A與后兩個節點所組成直線中點B，無限單元的方向就是A指向B的方向，如圖1，二維無限元的方向是朝下；在三維無限單元中，前四個節點所組成平面的中心點C與后四個節點所組成平面的中心點D，無限單元的方向就是C指向D的方向，如圖1，三維無限單元的方向朝右。
來源：力學與Abaqus仿真
對于大多數Abaqus用戶，在選擇單元類型時都會有這樣的困惑，可選的單元類型很多，還有減縮積分、完全積分、線性單元、二次單元、非協調單元、雜交單元、沙漏控制等眾多選擇（圖1），在實際有限元分析時，究竟應該如何選擇合適的單元類型。從今天開始，陸續介紹單元類型的選取原則，供大家參考。
圖1 單元類型選擇對話框
選擇三維實體單元類型時應遵循以下原則：
水下爆破工程中，由于靜水壓力和水體的流動性作用,乳化炸藥爆速和猛度都會下降,不僅如此,還會使炸藥密度變大,起爆感度和傳爆感度都會降低,因此研究深水中乳化炸藥的抗水抗壓性能,對于水下爆破施工、乳化炸藥的研制都有重要的指導意義。為了更好地模擬柱狀藥包在水域中爆炸后沖擊波的傳播過程，模型采用ALE（任意拉格朗日歐拉算法），為了使模擬達到無線水域的效果，在模型邊界處施加無反射邊界條件，有限元模型及計算結果如下
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時，模型中出現明顯穿透，結果不合理！
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用接觸對接觸時，模型中出現少許穿透，結果相對合理，但不是最理想狀態！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，同時采用通用接觸+接觸對接觸時，模型中無明顯穿透，結果合理！
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ABAQUS隔震分析—隔震單元雙線性模型的參數確定及設置方法
