abaqus子模型分析的案例
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。
展開 【交作業，僅當交流】【Abaqus子模型】
這段時間在學習Abaqus子模型的分析方法，分享幾個視頻鏈接：
https://v.qq.com/x/page/p0554dfm3rs.html?
https://v.qq.com/x/search/?q=abaqus%E5%AD%90%E6%A8%A1%E5%9E%8B&stag=0&smartbox_ab=
https://www.bilibili.com/video/BV12p4y1Q7nf?p=2
然后今天下午做了個案例，結果貼一下，案例分析：https://www.cnblogs.com/gaozihan/p/12369622.html
1.首先單/雙精度對母模型的結果沒有影響，因而對子模型也沒有影響，是因為模型比較簡單嗎？
2.子模型是驗證網格密度的好東西，網格尺寸從0.25-0.15-0.1時，結果趨于收斂。（子模型基于surface-based）
3.對比母模型和子模型結果，個人覺得在子模型邊界上，與母模型結果相對誤差20%以內就可？（網格尺寸0.15）此外，可以看到兩種不同子模型技術，算出來的結果還是有略微差別，書上一般推薦用Node-based。
4.時間縮放勾選與否對結果沒有影響，是因為母模型和子模型的分析步長相同嗎？
5.歡迎交流
展開 基于子模型-全局模型技術的微動疲勞Abaqus有限元分析
本說明書首次提出了基于子模型和全局模型技術的微動疲勞有限元模擬方法，并利用晶體塑性有限元方法模擬了pad和軸向體應力作用下specimen的微動疲勞過程，并根據等效塑性應變分布云圖識別出模型內部和接觸表面最先發生起裂的薄弱部位。我們所提出的方法考慮了試樣晶粒尺寸、形態和組構等細觀特征，克服了宏-細觀尺度耦合問題，可從物理層面分析試樣的微動疲勞特征并預測其初始起裂壽命。
本計算任務書主要說明了利用Abaqus軟件完成的300次循環加載的微動疲勞模擬結果。
2 仿真計算采用的設備基本情況（CPU、內存等）
計算采用移動工作站Dell Precision 7550，CPU為至強W-10885M四核處理器；內存為128GB。
3 計算模型的處理技術
（1）子模型-全局模型耦合技術
（2）晶體塑性有限元模擬技術
圖1 計算模型設計（a為接觸半寬）
計算模型采用了子模型-全局模型耦合技術。模型尺寸如圖1所示。
子模型微動疲勞模擬技術可歸納為如下步驟：(a)第一步，分別建立粗網格全局模型和局部區域細化的子模型，并沿子模型邊界部位切割全局模型；(b)第二步，對宏觀全局模型進行微動疲勞分析，并保存子模型邊界附近的分析結果；(c)第三步，定義子模型邊界，設置各個分析步中的驅動變量(driven variables)，并對細觀子模型進行微動疲勞分析；(d)第四步，比較全局模型和子模型在子模型邊界附近的分析結果，驗證子模型設置的有效性。
4 方法計算的機時耗費情況
計算耗費時間約20個小時。
5仿真計算的結果分析
圖2 豎向荷載作用下，試驗的(a)全局模型, (b)子模型區域范圍內的全局模型, (c)子模型Mises應力云圖和(d) 底部邊界應力曲線。
展開 Abaqus子結構與子模型分析技術-2個工程案例 ￥99.99
“ 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 
ABAQUS案例-旋轉對稱子模型分析及旋轉對稱模型在溫度場和過盈裝配下的應力位移分析與過約束檢查 ￥3
旋轉對稱分析可以大大降低工作量以及計算量，本實例（附件中inp文件）演示了在何種情況下以及如何采用旋轉對稱子模型進行整結構分析。本實例中采用了旋轉對稱子模型分析結構在溫度場和過盈裝配下的應力位移分布及計算過盈面總裝配作用力。并演示了如何避免過約束以及如何在局部坐標系下查看應力和位移。
基于Hypermesh和Abaqus的子模型分析
子模型（Submodel）分析技術，可以在全局模型（Globalmodel）分析結果的基礎上，使用細化網格對模型的局部作進一步分析，從而以較小的計算代價得到更精確的結果。
子結構（Substructure）分析技術。在Abaqus中還可以使用子結構分析技術，它在名稱上與子模型很相似，但含義卻完全不同，從某種意義上來說，二者代表的是相反的過程。子模型是在全局模型的基礎上，對局部進行網格細化，作進一步分析；子結構是將模型的局部作為一個整體來處理，縮聚其內部自由度，只保留與外部有連接關系的自由度，從而減小剛度矩陣和質量矩陣的規模和計算量。子結構往往用于具有相同特征和性質的重復性局部結構。
1.子模型分析的幾個基本概念
1）子模型邊界（Submodel boundary）。子模型是從全局模型上切下來的一部分，子模型邊界是指將子模型從全局模型切下來的分割面。
2）驅動變量（Driven variable）。一般是位移。全局模型在子模型上的位移結果，被作為邊界條件來引入子模型。如果全局模型和子模型在子模型邊界上的節點分布不同，Abaqus會對全局模型在此處的位移結果進行插值處理。
3）原來作用在全局模型上的邊界條件、載荷、接觸和約束，如果是位于子模型區域之內的，則在子模型中要保持不變；如果位于子模型區域之外，則在子模型中不再出現。
4）一種容易產生的想法是：能不能去掉所有邊界條件、載荷、接觸和約束，而把整個子模型的所有邊界都定義為子模型邊界，直接讀入全局模型在相應部位的位移結果？這種做法的問題在于，全局模型的網格較粗糙，其位移結果并不能精確地代替子模型中的邊界條件、載荷、接觸和約束。因此，子模型邊界不能隨意設定。
5）全局模型在子模型邊界上的位移結果是否準確，會在很大程度上影響子模型分析結果精度。
展開 Abaqus子模型分析實例 ￥19.89
工程分析中，我們有時候往往需要對特殊部位進行細節詳細分析（如連接區），為了提高計算精度通常我們會采用細化單元的方式進行，但是對于整個模型（如全機，或整個機翼）如果采取精細化建模方法會導致網格數量非常龐大極大影響計算效率，所以本文介紹一種子模型的分析方法來解決此問題。
分析結果對比（主要是說明子模型設置方法，因此未對機翼進行網格細化處理）：
Abaqus的子模型分析實例 ￥2
1 問題描述
a 模型過大，計算緩慢
b 關注點往往只在局部
c 希望對網格的收斂性等需要反復計算的結果進行分析
子模型分析
步 驟
a 對整體進行粗略的網格劃分，快速計算
b 分析結果，找到精確分析的區域
c 復制模型，切割模型
d 添加子模型定義（模型、分析步、載荷等）
e 計算分析結果
編寫umat疲勞子程序嵌入abaqus中分析的時候為啥沒有循環模型直接就分析好了。
我編寫了一個復合材料疲勞的umat子程序，設置了兩個分析步，如下圖文獻中描述的一樣，施加的是力拉伸，但是把umat接入abaqus中去的時候，提交作業能正常運行，很快兩個分析步就完成了，好像程序根本沒起作用，很快就分析完成了根本沒有循環。進入后處理之后，點擊云圖跳出：the selected primary variable is not available in the current frame for any elements in the current display group。狀態變量都沒有結果，但是存儲初始剛度強度等狀態變量能顯示初始的結果，表明也并沒有進行循環，剛度強度沒有退化。所以想問問各位大佬怎么回事，是不是umat是材料子程序，需要和其他程序結合，比如uel？
展開 『原創』用abaqus子模型分析的一個例子！
希望對大家有點幫助！
submodel.part01.rar
submodel.part02.rar
submodel.part03.rar
submodel.part04.rar
submodel.part05.rar
submodel.part06.rar
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基于Abaqus/Explicit的復合材料漸進損傷失效模型及VUMAT子程序講解分析（含詳細視頻教程）
(4) 單元測試，包括纖維拉伸和基體拉伸；如何調試子程序；對結果進行分析，包括應力，應變，初始損傷系數，損傷演化中的損傷系數，等效位移等等。
(5) 單軸拉伸模型的建立與結果分析，與abaqus自帶的二維hashin和漸進損傷對比。
(6) 模型的改進與結果分析，最終單軸拉伸的剛度誤差為-0.35%，最大應力誤差為-0.38%，失效應變誤差為-0.34%。
??資料配備：
課程提供CAE文件，inp文件，VUMAT子程序源代碼，pdf學習筆記（58頁）
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復合材料漸進損傷失效VUMAT子程序詳解
https://www.yqgqt.org.cn/video/c246386
展開 
Abaqus顯式分析模型中使用VDLOAD子程序實例講解（詳細操作步驟）
Abaqus顯式分析模型中使用VDLOAD子程序實例講解（詳細操作步驟）
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子模型簡介
子模型是在全局模型分析結果的基礎上研究局部模型的方法。通過初始的全局模型分析計算來確定在激勵載荷作用下的最大響應區域，子模型方法不需要細化或重分析整體模型，只需截取局部關注區域模型并細化其網格從而提高分析精度。即采用粗網格模型得到局部關注區域周圍的結果，采用局部區域網格細化得到局部分析結果。如下圖所示。
子模型方法是基于Saint-Venant's 定理，要求子模型邊界足夠遠離子模型響應的關注區域。因為建立子模型時沒有一個明確的限制來保證結果有意義，因此需要用戶自己判斷子模型建立的正確性。如何判斷子模型建立的正確性，一般的方法是查看子模型邊界附近的結果變量值及云圖變化與全局模型是否一致，如果結果一致，則認為該子模型是有效的。
Abaqus提供兩種子模型技術：基于節點的子模型技術與基于面的子模型技術。基于節點的子模型技術是使用全局模型節點位移結果場插值到子模型邊界節點的技術，它能夠得到相對更精確的位移結果，適用于任何分析類型；基于面的子模型技術是使用應力場值到子模型邊界處的表面積分點上，這種子模型技術能夠得到相對更精確的應力結果，但其只能應用于體網格模型和靜態分析中。
子模型法分析流程：
1、定義問題；
2、運行全局模型，確定驅動子模型的變量輸出；
3、檢查全局模型結果，特別要注意用于驅動子模型的區域周圍不能出現局部不合理現象；
4、定義子模型；
5、根據全局模型的載荷加載子模型的載荷；
6、應用子模型邊界條件；
7、需要時定義慣性釋放；
8、運行子模型分析；
9、查看子模型結果。
展開 Abaqus修正GTN模型的VUMAT子程序
Gurson-Tvergaard-Needleman ( GTN) 模型是研究金屬損傷的重要工具。GTN 模型通過孔洞體積分數的演變來判斷材料的失效， 但不適用于剪切斷裂為主的韌性斷裂。本文在GTN模型中引入剪應力的影響，編寫了相關的VUMAT子程序。
GTN模型的屈服函數可以用下式表示
其中q1，q2是模型參數，取q1=1.5，q2=1,σ0為等效應力，p為靜水應力，q為Mises等效應力；f為空洞的體積分數。
p和q可以通過徑向返回算法得到
應變控制的孔洞形核系數
GTN模型可以通過以下4個方程進行描述
Nahshon and Hutchinson考慮了剪應力對模型的影響
于是孔隙體積分數的演化可以通過下式描述
仿真計算得到的結果如下圖所示
有問題私信或者關注cae320公眾號
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