各分析步
關注創(chuàng)建者：羽落之聲 創(chuàng)建時間：2020-05-18
各分析步的視頻教程
ABAQUS案例-場變量的應用及材料參數(shù)在各分析中隨場變量的變化
本課程介紹ABAQUS中的場變量應用以及介紹了場變量的一個應用示例——材料彈性模量在各分析步中隨場變量而變化。
￥25 28分鐘 438播放
查看
各分析步的實例教程
圖7 約束條件
6) 創(chuàng)建分析
本案例采用模態(tài)法隨機響應分析，故第一步創(chuàng)建頻率分析，第二步創(chuàng)建隨機響應分析，為保證計算精度，頻率分析步的頻率區(qū)間取激勵頻率的1.5-2倍。
隨機振動分析步載荷輸入即加速度PSD功率譜密度可參考《GB38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求》進行設置，完成各分析步參數(shù)設置后，提交計算。本次主要進行了Z向隨機振動分析。
圖8 各分析步參數(shù)設置
7) 結果評價
伏圖隨機響應分析可輸出PSD位移、PSD速度、PSD加速度以及RMS位移、RMS速度、RMS加速度、RMS Mises 應力等結果，其中RMS又稱為均方根或標準差。
電池包隨機振動分析中RMS結果即為1σ結果，是隨機振動分析中的一個重要指標，用于評估電池包在隨機振動載荷下的響應特性。在隨機振動分析中，結果通常以標準差σ的形式表示，其中1σ結果表示實際結果小于等于計算值的可能性為68.27%或者是68.27%的響應時間小于等于1σ。
圖9 結果評價
常用的方法是將3σ應力與材料的屈服強度進行比較，如果3σ應力小于屈服強度，則表明電池包結構可滿足隨機振動要求。如本次分析Z向加速度功率譜密度下的RMS應力（1σ）為12.15MPa，其3σ應力為36.45MPa遠小于屈服強度為248MPa，即結構在99.73%的響應時間里應力水平小于等于36.45MPa，其結構強度性能滿足要求。
圖10 RMS應力云圖及RMS位移云圖
2. 仿真APP封裝
1) 參數(shù)化定義與關聯(lián)
對電池包隨機振動仿真進行參數(shù)定義與關聯(lián)。
圖11 參數(shù)定義與關聯(lián)
2) APP封裝
創(chuàng)建參數(shù)表單、圖形表單及表單集合，通過鼠標拖拉拽的方式完成電池包隨機振動仿真APP封裝。
展開 10) 對于一般(general)分析步，載荷和邊界條件的設定是以總量為基礎，而非增量。
11) 通過預定義場可以設定速度場、角速度場、溫度場以及初始狀態(tài)等模型參數(shù)。
12) 速度與角速度可以在邊界條件和預定義場中進行定義，但二者的含義和應用場景有所不同。
13) 平衡初始地應力的一種常用方法是：首先將重力載荷施加于土體模型，配合相應的邊界條件，計算得到重力載荷作用下的應力場；然后將該應力場定義為初始應力場，并與重力載荷一起施加于原始有限元模型，從而獲得既滿足平衡條件又符合屈服準則的初始應力場，保證各節(jié)點的初始位移近似為零。
JOB模塊：
1）在“Job Manager”對話框中，通過單擊“Monitor”選項可以實時監(jiān)控分析作業(yè)的執(zhí)行狀態(tài)。
2）在“Visualization”模塊中，通過選擇菜單路徑“Tools→Job Diagnostics”可以查看分析的診斷信息。這些信息包括各分析步、增量步和迭代步中的警告、接觸信息以及殘余力等數(shù)據(jù)，有助于識別模型中的潛在問題。
3）如有必要，可將ABAQUS/Explicit的分析精度調整為雙精度，以獲得更為準確的結果。
4）默認情況下，ODB文件中的節(jié)點場變量結果是單精度存儲的，但也可以選擇將其設置為雙精度。
Visualization模塊：
1) 通過選擇菜單“File→Print”可以輸出ABAQUS模型或分析結果的圖像。
2) 通過菜單“View→Image/Movie Options”選項，可以將圖片或動畫設定為背景。
3) 多個ODB文件可以連接制作成一個連續(xù)的動畫。
4) 當模型的位移顯示異常時，應設置合適的變形縮放系數(shù)來修正。
5) 查詢兩點之間的距離時，必須正確理解所顯示的結果含義。
展開 ABAQUS常見的幾種文件格式
在ABAQUS的前、后處理及運算過程中，ABAQUS會產(chǎn)生一系列的文件，了解各文件的作用對于用戶熟練使用軟件和分析解決問題極為關鍵，下面介紹常見的幾種文件格式:
1..cae文件
cae文件是用戶通過ABAQUS/CAE所生成的模型文件，只能通過ABAQUS/CAE打開。其包含了模型幾何形狀、材料特性、載荷條件、邊界條件、網(wǎng)格劃分等一系列數(shù)據(jù)。
2..inp文件
inp是ABAQUS的計算輸入文件，又稱任務文件，可以用記事本、寫字板或Editplus等 文本編輯工具打開。它包含了計算所需的所有信息，可以由ABAQUS/CAE生成，也可以由用戶直接編寫。
3..odb文件
odb是ABAQUS的計算結果數(shù)據(jù)庫文件。可以由ABAQUS/CAE或ABAQUS/Viewer打開。
4..rpy文件
在ABAQUS/CAE建模過程中，ABAQUS會自動生成abaqus.rpy文件，該文件中包含CAE建模過程中的命令。如果一個目錄下已經(jīng)存在rpy文件，ABAQUS會自動增加一個數(shù)字后綴加以區(qū)別，如abaqus.rpy.1，abaqus.rpy.2等。
5..log文件
Log文件是ABAQUS的日志文件，包含各模塊的起始時間和終止時間信息。可以用記事本、寫字板或Editplus等文本編輯工具打開。
6..dat文件
dat文件通常包含了模型數(shù)據(jù)的檢査信息，如邊界條件設置有無重疊、網(wǎng)格質量是否滿足要求、問題的計算規(guī)模，調用的內存大小等。另外，用戶也可將計算結果輸出到dat文件中。 dat文件可以用記事本、寫字板或Editplus等文本編輯工具打開。
7..msg文件
msg文件包含了計算過程中的非常有用的信息，如各分析步的非線性計算收斂標準，各增量步的步長、迭代次數(shù)、迭代過程等。
展開 /user/bin/python
# -* - coding:UTF-8 -*-
'''
讀取每一分析步相應節(jié)點的位移數(shù)據(jù)，并存入Excel表格中
'''
from abaqus import *
from abaqusConstants import *
from odbAccess import *
from math import *
from win32com.client import Dispatch
import __main__
import visualization
import os,sys
導入相應的模塊之后，我們打開odb文件，因為我們要讀取每個分析步特定節(jié)點的位移值，所以我們需要知道該分析中各分析步的名稱，然后遍歷每一個分析步，提取特定節(jié)點的位移。我們還要調用getNodeFromLabel()函數(shù)，通過節(jié)點編號，獲得節(jié)點集對象。同時我們還要打開一個新的Excel表格，等待后續(xù)寫入操作。
展開 ●輸出要求的傳遞（propagate）
創(chuàng)建了第一個分析步后，ABAQUS 自動創(chuàng)建一個缺省的場變量輸出要求和歷
程輸出要求，并將其傳遞給其后創(chuàng)建的分析步。
●通用分析步（general step）和線性干擾分析步（linear perturbation
step）
分析步包括通用步和線性干擾步兩大類，對第一個建立的通用步和線性干擾
步 ABAQUS 自動建立一個缺省的實時輸出結果要求和歷史輸出結果要求。這兩
種要求都可以傳遞給其后的分析步，當在已有的分析步中插入新的通用分析步或
者線性干擾分析步時，其上一個分析步相應的輸出結果要求會自動傳遞給該分析
步。如果在所有已有分析步之前插入一個新的分析步，ABAQUS 將不會建立一
個缺省的結果輸出要求給該新的分析步，這時可以創(chuàng)建一個新的結果輸出要求，
也可以在結果輸出要求管理器中將該分析步的下一分析步輸出結果要求移動到
該分析步。
如果刪除一個分析步，相應的結果輸出要求以及其后由該步傳遞的各分析步
的輸出結果要求都將被刪除。如果某一個分析步沒有相應的結果輸出要求，在計
算模塊（job）里生成輸入文件時將會給出警告。
輸出文件用于從計算結果中繪制變形形狀，等直線。
輸出文件管理器是依賴于步驟管理器而存在的，
6．選擇監(jiān)視自由度
可以定義模型中選定部分的特殊單元和節(jié)點集合，對這些集合可以在屬性模
塊中分配斷面特性、在交互模塊中創(chuàng)建接觸節(jié)點和表面集合的接觸對、在加載模
塊中加載和施加邊界條件、在步驟模塊中指定輸出文件要求、在顯示模塊中顯示
特定區(qū)域的計算結果。
7．在交互模塊中創(chuàng)建接觸表面用于相互作用的接觸問題
在復雜的接觸模型中首先要要用表面工具集創(chuàng)建接觸接觸表面集合供后面指
定主從接觸表面是選擇方便，但是如果模型簡單，接觸表面很容易選擇就無需創(chuàng)
建接觸表面，可以直接從模型中選擇。
展開 
各分析步的相關專題、標簽、搜索
各分析步的最新內容
這些信息包括各分析步、增量步和迭代步中的警告、接觸信息以及殘余力等數(shù)據(jù)，有助于識別模型中的潛在問題。
3）如有必要，可將ABAQUS/Explicit的分析精度調整為雙精度，以獲得更為準確的結果。
4）默認情況下，ODB文件中的節(jié)點場變量結果是單精度存儲的，但也可以選擇將其設置為雙精度。
隨機振動分析步載荷輸入即加速度PSD功率譜密度可參考《GB38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求》進行設置，完成各分析步參數(shù)設置后，提交計算。本次主要進行了Z向隨機振動分析。
import *
from math import *
from win32com.client import Dispatch
import __main__
import visualization
import os,sys
導入相應的模塊之后，我們打開odb文件，因為我們要讀取每個分析步特定節(jié)點的位移值，所以我們需要知道該分析中各分析步的名稱
7..msg文件
msg文件包含了計算過程中的非常有用的信息，如各分析步的非線性計算收斂標準，各增量步的步長、迭代次數(shù)、迭代過程等。通過msg文件，用戶可以了解運算中不收斂的因素，可做出相應的調整。該文件可以用記事本、寫字板或Editplus等文本編輯工具打開。
8..sta文件
sta文件是狀態(tài)文件，可以用記事本、寫字板或Editplus等文本編輯工具打開。
如果刪除一個分析步，相應的結果輸出要求以及其后由該步傳遞的各分析步
的輸出結果要求都將被刪除。如果某一個分析步?jīng)]有相應的結果輸出要求，在計
算模塊（job）里生成輸入文件時將會給出警告。
輸出文件用于從計算結果中繪制變形形狀，等直線。
