分析步設(shè)置
關(guān)注創(chuàng)建者：ABAQUS油氣有限元 創(chuàng)建時(shí)間：2019-11-07
分析步設(shè)置的視頻教程
基于ABAQUS進(jìn)行井壁穩(wěn)數(shù)值模擬的操作教程（2）：材料屬性定義及分析步設(shè)置
本教程是系列教程中的一部分，其他相關(guān)教程請從主頁查找 基于ABAQUS進(jìn)行井壁穩(wěn)數(shù)值模擬的操作教程（1）：模型建立與網(wǎng)格劃分 基于ABAQUS進(jìn)行井壁穩(wěn)數(shù)值模擬的操作教程（2）：材料參數(shù)設(shè)置和分析步設(shè)置 基于ABAQUS進(jìn)行井壁穩(wěn)數(shù)值模擬的操作教程（3）：載荷、邊界條件和初始條件的設(shè)置 井壁穩(wěn)定分析過程中當(dāng)考慮和不考慮鉆井液侵入或?yàn)V失時(shí)，材料屬性和分析步設(shè)置有所差異。
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采用幅值曲線和場變量設(shè)置分析步內(nèi)材料屬性隨時(shí)間變化
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Ansys workbench瞬態(tài)熱分析-載荷步與時(shí)間設(shè)置Tips
簡單明要的介紹瞬態(tài)熱分析的方法，解析了載荷步與時(shí)間設(shè)置的關(guān)系，多個(gè)連續(xù)載荷下該如何定義。
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分析步設(shè)置的實(shí)例教程
在ABAQUS軟件中的分析步（Step）設(shè)置界面中，增量步大小的初始值、最小值、最大值以及最大增量步數(shù)這4 個(gè)量之間的關(guān)系怎樣?又應(yīng)如何設(shè)置?
首先，我們需要清楚ABAQUS的計(jì)算迭代過程：ABAQUS軟件首先用增量步的初始值進(jìn)行迭代計(jì)算，如果計(jì)算結(jié)果收斂，則以該值代入下一步計(jì)算，若計(jì)算結(jié)果依然收斂，為了節(jié)約計(jì)算成本，ABAQUS軟件會自動(dòng)嘗試增加增量步大小進(jìn)行迭代計(jì)算；如果計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)不收斂現(xiàn)象（監(jiān)控器屬性欄出現(xiàn)字母“Ｕ”），則ABQUS軟件自動(dòng)減小時(shí)間步長重新計(jì)算，直至計(jì)算結(jié)果收斂，然后再將該值代入下一步計(jì)算中，依此往復(fù)迭代。如果時(shí)間步長減小到增量步的最小值時(shí)計(jì)算結(jié)果仍不收斂，ABAQUS軟件將中止計(jì)算，判定計(jì)算結(jié)果不收斂。
搞清楚迭代原理之后，我們就知道如何設(shè)置這四個(gè)量的具體參數(shù)值了。對于容易收斂的問題且對相關(guān)變量的過程變化不做要求的仿真分析，為了節(jié)約計(jì)算成本，增量步初始值一般保持默認(rèn)，設(shè)為1即可。但是，對于難于收斂的非線性問題或者我們比較關(guān)心模型加載的過程，增量步初始值可適當(dāng)設(shè)小。需要說明的是增量初始值如果設(shè)置太小，會增加我們的計(jì)算時(shí)間，如果設(shè)置過大，ABAQUS被迫進(jìn)行多次“折減”，甚至直接導(dǎo)致計(jì)算不收斂。
增量步的最小值一般使用默認(rèn)值，對于復(fù)雜非線性問題，可酌情再減少1～2個(gè)數(shù)量級，如果計(jì)算還不收斂，可考慮減少空間步長(網(wǎng)格尺寸)。
增量步的最大值對收斂沒有影響，一般采用默認(rèn)值(分析步時(shí)間)。
最大增量步數(shù)默認(rèn)值為100．對于一些復(fù)雜的問題，可以酌情將此參數(shù)設(shè)置大些。
展開 目前進(jìn)行鍛壓、擠壓分析的4大主流的商用軟件：Deform、Simufact.Forming（原MSC.SuperForge）、Forge、Qform中，都可以進(jìn)行2D/3D分析，但是如果是多工步分析，Deform只能進(jìn)行手動(dòng)切換，就是算完第一步然后人工手動(dòng)再調(diào)入第二步的模型，以此類推，如果是計(jì)算很慢，那么晚上沒有人值班時(shí)，不得不停止計(jì)算，浪費(fèi)了很多計(jì)算資源；Simufact.Forming在這一點(diǎn)上很好，有一個(gè)StageControl功能，可以非常方便的對多工步進(jìn)行連續(xù)分析，在分析過程中，不再需要人工對模型進(jìn)行處理，遇到大型計(jì)算時(shí)，能夠有效利用晚上的時(shí)間，進(jìn)行連續(xù)分析，非常實(shí)用；下面對其過程進(jìn)行詳細(xì)說明；
看附件吧，直接粘貼的時(shí)候，有亂碼
20110128 Simufact.Forming多工步連續(xù)分析設(shè)置詳解.pdf
展開 在Analysis Settings的Step Controls中可以設(shè)置求解的載荷步和子步。
圖1 分析設(shè)置面板
圖1中Number of Steps表示為載荷步，該選項(xiàng)主要用于模擬結(jié)構(gòu)的加載順序或工藝順序，比如一個(gè)螺栓連接結(jié)構(gòu)，首先進(jìn)行預(yù)緊，然后再承受其他外載荷，對于這個(gè)問題必須使用兩個(gè)載荷步，第一個(gè)載荷步施加螺栓預(yù)緊力，第二個(gè)載荷步鎖定螺栓預(yù)緊力，然后正常施加外載荷。
圖2 載荷步，子步圖
如圖2所示給出了載荷步和子步圖，由圖可知子步是將載荷一個(gè)載荷步分解若干在求解點(diǎn)，從而可以提高求解的收斂性。例如對于加載10000N，一次加載，可能計(jì)算不收斂，如果把10000N劃分若干個(gè)子步，例如設(shè)置為10個(gè)子步，則程序按照1000N進(jìn)行增加求解，從而可以提高結(jié)構(gòu)的收斂性。
如圖1所示，用戶將Auto End Steps設(shè)置On，即激活了自動(dòng)時(shí)間步，Define By用于定義時(shí)間步類型，用戶可以設(shè)為Substeps（子步）或Time（時(shí)間增量），這個(gè)參數(shù)的關(guān)系互為倒數(shù)，例如總載荷為10000N，靜力學(xué)環(huán)境求解時(shí)間為1s，子步設(shè)置為10，則等效時(shí)間增量設(shè)置為0.1，程序按照1000N進(jìn)行遞增求解。
下面以子步設(shè)置進(jìn)行講解，Initial Substeps，該選項(xiàng)為初始載荷步，即首次求解的載荷比例；Minimum Substeps，該選項(xiàng)為最小載荷步；Maximum Substeps該選項(xiàng)為最大載荷步。
展開 download&psid=1]
1：首先設(shè)置第一個(gè)分析工步（此處不再詳細(xì)解釋，與普通的單工步設(shè)置一致），設(shè)置完畢后；在Processes上點(diǎn)右鍵（Insert Process）增加分析工步，直至設(shè)置完畢，如有5步：
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展開 設(shè)置邊界約束條件，針對模型的兩個(gè)側(cè)面分別施加對稱約束，地層底界初始分析步設(shè)置完全固定，第一、二分析步取消激活，地層外側(cè)設(shè)置完全固定，對套管及水泥環(huán)設(shè)置Z軸方向的位移約束為0。
8.設(shè)置4個(gè)CPU核心計(jì)算。得到應(yīng)力云圖如下：套管最大應(yīng)力值為469MPa，低于N80套管552MPa的屈服強(qiáng)度，產(chǎn)生的形變對水泥環(huán)的影響較小，普通壓裂井設(shè)計(jì)N80鋼級套管滿足開發(fā)需求。
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分析步設(shè)置的最新內(nèi)容
[案例]薄壁彎管在內(nèi)壓和彎矩作用下的彈塑性坍塌分析1個(gè)月前
---對應(yīng)elbowcollapse_s8r5.inp和elbowcollapse_s8r5_fine.inp
步驟 5：設(shè)置分析步與輸出請求
創(chuàng)建分析步： 創(chuàng)建static Riks分析步，用于施加彎矩和壓力載荷。
控制參數(shù)：打開大變形NLgeom:On。
Surface-to-Surface Contact”，主面選剛性壓頭，從面選車門受載區(qū)域
第五步：求解器設(shè)置與任務(wù)提交
時(shí)間：14:30 - 15:15
5.1 分析步參數(shù)配置
在工況管理器中，李工配置分析步參數(shù)：
操作步驟：
點(diǎn)擊“分析步” → 選擇“Static, General”
設(shè)置分析步參數(shù)
abaqus纖維復(fù)合材料多次落錘沖擊-多分析步4個(gè)月前
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Abaqus纖維復(fù)合材料層合板多次落錘沖擊仿真模型!采用多分析步的方式實(shí)現(xiàn)！
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內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層
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ABAQUS泡沫混凝土細(xì)觀有限元模擬4個(gè)月前
將泡沫混凝土建立裝配體設(shè)置分析步并施加受壓載荷。
進(jìn)行泡沫混凝土細(xì)觀模型的網(wǎng)格劃分，本案例中采用二次四面體單元（C3D10M），全局種子尺寸2 mm，總單元數(shù)量為677萬個(gè)。
幾十道焊縫的分析步，手動(dòng)設(shè)置要累死人，怎么用Python自動(dòng)化？
攪拌摩擦焊（FSW）的CEL歐拉-拉格朗日耦合怎么做？
為了解決這些問題，我花時(shí)間整理編寫了這份《使用Abaqus進(jìn)行焊接模擬工程師指南 V2.0》。
這份 76頁 的PDF文檔，不講虛的理論，只講工程實(shí)戰(zhàn)。
設(shè)置分析步、載荷后建立作業(yè)，并在提交作業(yè)前采用ABAQUS CDED插件設(shè)置混凝土開裂。
提交作業(yè)完成模擬分析。
設(shè)置分析步、載荷、對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分后建立作業(yè)，并在提交作業(yè)前采用CDED插件設(shè)置混凝土開裂。
提交作業(yè)完成模擬分析。
后續(xù)也可通過SpectrumColor插件對云圖進(jìn)行美化處理，實(shí)現(xiàn)更專業(yè)的結(jié)果云圖。
可根據(jù)研究的需要設(shè)置分析步、相互作用及載荷，并進(jìn)行混凝土細(xì)觀模型的裝配操作。
進(jìn)行混凝土細(xì)觀三維模型的網(wǎng)格劃分，本案例中采用二次四面體單元（C3D10）,單元數(shù)量為362萬個(gè)。
3.4 設(shè)置分析步（Step）
(1) 進(jìn)入Step模塊，點(diǎn)擊【Create Step】，名稱設(shè)為“step-1”，分析類型選擇“Dynamic, Explicit”（顯示動(dòng)力學(xué)），點(diǎn)擊【Continue】。
根據(jù)模擬工況的需要設(shè)置分析步并施加載荷邊界條件等，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分時(shí)建議單元尺寸應(yīng)接近建模時(shí)在插件中設(shè)置的最小間距及界面層厚參數(shù)，以確保網(wǎng)格質(zhì)量。本案例中全局種子尺寸設(shè)置為1毫米，總單元數(shù)量為千萬級，實(shí)際模擬中應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)精度要求及采用的計(jì)算機(jī)配置在建模時(shí)合理的設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，以避免后續(xù)仿真模擬的時(shí)間或內(nèi)存超出可接受程度。
