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登錄tie的案例
ABAQUS的接觸問題中,Tie、MPC和Coupling的區別和使用原則
依個人經驗和理解,針對ABAQUS的接觸問題中,Tie、MPC和Coupling的區別和使用原則在此做個總結。不足之處,希望多多評改。TKS!
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Tie:在剛度數據傳遞上相當于兩個面剛性連接,綁定區域不發生相對運動和變形,剛度較大; 在約束形式上tie約束為面對面的約束,主要是用于點(一個或多個,但不能是RP) 和面以及面與面之間的綁定約束,用懸臂梁算模態的方法,測試RP和面之間用tie綁定完全沒效果。
Coupling:可以理解為對接觸問題的一種簡化方式。Coupling可用于建立參考點(只測試過RP點)和關注對象之間(耦合點)的約束,關注對象和參考點之間有相同的剛體運動,可以在參考點上施加約束載荷。在約束形式上coupling為點對面的一中約束。
其中,coupling分為兩種:運動耦合和分布耦合
(1)運動耦合:即在此區域的各節點與參考點之間建立一種運動上的約束關系。
(2)分布耦合:在此區域的各節點與參考點之間建立一種約束關系,但是對此區域上各節點的運動進行了加權處理,使在此區域上受到的合力和合力距與施加在參考點上的力和力矩相等效。換言之,分布耦合允許面上的各部分之間發生相對變形,比運動耦合中的面更柔軟。
其中,Coupling的類型又分為三種:
001. Kinematic:約束耦合點與參考點之間的剛體運動,可有選擇性的約束6個自由度,6個自由度全選擇的時候相當于MPC中的Beam約束。通常是一個點和多個點之間的耦合約束
002. Contimuum distributing(木用過~待補充)
003.
展開 abaqus中關于tie綁定激活,殺死的問題
abaqus中tie綁定也是可以激活,殺死的,只是伙伴們一直沒有發現,今天就教給大家,看圖說話:1是面面綁定 2是勾選3才會出現,這種效果是與綁定一模一樣的,只有在這里建立的綁定能殺死激活。伙伴們,中秋節快樂!
Abaqus預應力模態分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載
需要注意的是,在進行第二步模態分析時,接觸區域并不是簡單的直接轉變為Tie處理,而是通過附加接觸剛度來進行求解。
Abaqus重啟動設置
重啟動分析方式是一種很便捷的模式。比如,我們需要算在預應力狀態下的模態,振動,沖擊等等一系列工況,而如果不進行重啟動分析,則每個分析工況下都需要重新計算預應力工況,對于大模型,嚴重影響計算效率;而進行重啟動設置后,預應力工況只需計算一次。
Abaqus重啟動設置如下:
在第一步計算文件末尾設置*RESTART, WRITE, FREQUENCY= 1, OVERLAY,在第二步計算文件開頭設置*RESTART, READ, STEP=1,然后通過命令job=A oldjob=Bcpus=n int提交計算即可。其中A為第二步計算文件名稱,B為第一步計算文件名稱。
實例驗證
以之前的沖擊分析模型為例子來進行模態求解。
實際狀態:A為重物塊與螺栓的接觸,B為重物塊與鈑金的接觸,C為焊接螺母與鈑金的Tie。
現考慮如下方式建模:
1. contact狀態,即A,B定義接觸,C定義Tie,不加預緊力。
2. tie狀態,即A,B,C均定義Tie,不加預緊力。
3. contact_pre狀態,即A,B定義接觸,C定義Tie,加載9000N預緊力。
4. tie_pre狀態,即A,B,C均定義Tie,加載9000N預緊力。
5. contact_1000狀態,即A,B定義接觸,C定義Tie,加載1000N預緊力。
6. contact_18000狀態,即A,B定義接觸,C定義Tie,加載18000N預緊力。
7. tie_del狀態,即A,B,C均定義Tie,B區域刪除部分作用面。
展開 Abaqus預應力模態分析
需要注意的是,在進行第二步模態分析時,接觸區域并不是簡單的直接轉變為Tie處理,而是通過附加接觸剛度來進行求解。
Abaqus重啟動設置
重啟動分析方式是一種很便捷的模式。比如,我們需要算在預應力狀態下的模態,振動,沖擊等等一系列工況,而如果不進行重啟動分析,則每個分析工況下都需要重新計算預應力工況,對于大模型,嚴重影響計算效率;而進行重啟動設置后,預應力工況只需計算一次。
Abaqus重啟動設置如下:
在第一步計算文件末尾設置*RESTART, WRITE, FREQUENCY= 1, OVERLAY,在第二步計算文件開頭設置*RESTART, READ, STEP=1,然后通過命令job=A oldjob=Bcpus=n int提交計算即可。其中A為第二步計算文件名稱,B為第一步計算文件名稱。
實例驗證
以之前的沖擊分析模型為例子來進行模態求解。
實際狀態:A為重物塊與螺栓的接觸,B為重物塊與鈑金的接觸,C為焊接螺母與鈑金的Tie。
現考慮如下方式建模:
1. contact狀態,即A,B定義接觸,C定義Tie,不加預緊力。
2. tie狀態,即A,B,C均定義Tie,不加預緊力。
3. contact_pre狀態,即A,B定義接觸,C定義Tie,加載9000N預緊力。
4. tie_pre狀態,即A,B,C均定義Tie,加載9000N預緊力。
5. contact_1000狀態,即A,B定義接觸,C定義Tie,加載1000N預緊力。
6. contact_18000狀態,即A,B定義接觸,C定義Tie,加載18000N預緊力。
7.
展開 
深受彎構件(3)---拉壓桿計算模型(Strut-and-Tie Model)
深受彎構件必須使用在構件深度上的非線性應變分布來設計,或者按照"支桿和拉桿模型(Strut-and-Tie Models) "來設計, 簡稱拉壓桿計算模型. 這個筆記簡要描述了拉壓桿模型的原理和計算方法. 深受彎構件的相關討論可參看下面鏈接的文章:
深受彎構件(Deep Beam and Short Beam) (1)
深受彎構件(Deep Beam and Short Beam) (2)
鋼筋混凝土受彎構件剪跨與深度比
強度設計方法的假設---應變兼容和極限壓應變
不同規范剪跨比m取值范圍的比較
2 拉壓桿模型的原理
拉壓桿模型是針對混凝土結構及構件存在的應力擾動區(指混凝土結構構件中截面應變分布不符合平截面假定的區域)而提出的、反映其內部力流(flow of forces)傳遞路徑的桁架計算模型, 如下圖所示。
混凝土受力構件分為B區和D區:B區指構件截面應變分布符合平截面假定程度較高的區域,字母B代表伯努尼假定。鋼筋混凝土構件的B區部位,在彈性工作階段可以應用初等理論來推算截面應力,在破壞階段可以采用基于截面破壞模型來推算截面的承載力;D區指構件截面應變分布出現非線性的區域,即不滿足平截面假定的區域,字母D代表受擾動(Disturbed regions, D-Regions)或不連續(Discontinuity regions)。構件的D區在彈性工作階段截面應力分布較紊亂,需借助彈性力學或結構有限元進行計算,在破壞階段難以采用基于截面破壞模型來推算截面的承載力。
構件在集中力作用區域、構件幾何形狀和尺寸發生較大變化區域都屬于構件的D區范圍。從構件立面看,構件D區是高度為構件截面高度,長度為沿構件長度方向上距離集中力作用點或幾何不連續處等于截面高度的區域;對于深受彎構件,整個構件均為D區。
展開 Hypermesh2021,abqus2021,周期對稱cyclic symmetry問題 ¥10
1 Hypermesh2021,abqus2021,周期對稱cyclic symmetry
(1)hypermesh周期對稱關鍵字設置:Tie
(2)導入abaqus提示報錯:
WARNING in the keyword "*tie", file="boundary.inp", line=309891: Parameters defined on cyclic symmetry tie constraint are not fully supported.
(3)分析原因
目前abaqus2021不支持Hypermesh2021提供的Tie。
可以從abaqus2021中看到周期對稱包含的內容1、2如下,Hypermesh2021 Tie中參數不包含2,因此2中內容需要在UNSUPPORTED CARDS MIDDLE中定義。
(4)解決方法如下
展開 桁架單元與實體單元MPC約束
IT HAS ALREADY BEEN ELIMINATED BY ANOTHER EQUATION,
MPC, RIGID BODY, KINEMATIC COUPLING CONSTRAINT, TIE CONSTRAINT OR
EMBEDDED ELEMENT CONSTRAINT. THE REQUIRED MPC (TYPE PIN) CANNOT BE
FORMED.
Ansa 中abaqus deck 面板的若干使用技巧
一、 TIE連接的建立步驟。
1、 首先show only要建立綁定關系的兩個PID。
2、檢查干涉,若存在干涉,show only干涉部分。并判斷干涉區域是否為要建立tie關系的區域。若干涉區域較小可使用nieghb 1st level function 來顯示出足夠的區域。
3、 分別為兩個部分建立set。并建立相應的tie連接。
4、檢查干涉,若不存在干涉,要在tie連接中設置節點調整容差。可以使用干涉檢查來預估設置多大的節點容差較合適。
通過上面的介紹,可以練習對齒輪嚙合的區域進行tie連接建立,上面的方法有較大優勢。對于CONTACT接觸的建立和上面的方法類似。
一、 HINGE連接單元的建立步驟。
1、hinge連接單元用來模擬兩個部件之間的相互轉動。如圖 7所示,兩個部件之間通過一對軸承連接。用hinge連接單元來模擬軸承的作用。
2、 首先在兩個部件的中心建立兩個point 點,作為連接單元的兩個連接點,并在第一個連接點上建立一個局部直角坐標系。該坐標系的X軸為轉動軸。
3、 在兩個連接點上建立hinge單元。并為連接單元賦予新的PID,選擇連接副類型和第一個連接點使用的坐標系。若要設置連接單元的彈性行為可以為該PID建立新的MID。
4、把與軸承內圈區域連接的部分耦合到第一個連接點,把與軸承外圈區域連接的部分耦合到第二個連接點。
總結:通過上面的例子清晰地展示了創建tie連接和hinge連接單元的思路和步驟。也體現了ansa在創建接觸關系和連接單元方面的便利性。上述方法適用于在模型中大量地創建接觸和連接單元的情況。若通過編號創建還可以方便的查找錯誤和批量修改。
ansa中abaqus deck 面板的若干使用技巧.pdf
展開 HyperMesh 與abaqus的接口問題
定義Tie連接
定義如下圖的Tie連接的過程與定義接觸的過程類似。區別在于不需要定義Surface Interaction,而在創建Interface的時候要將類型設為Tie。在本模型中Tie連接的主面和從面分別被設為Tie_master和Tie_slave。
對Tie連接的屬性定義在Interface中的Parameter菜單中進行,具體參數的定義請參考Abaqus使用手冊。
定義約束
c)a o
v8zl
Z 1.在collector面板中創建名為constraints的loadcols,將其card image設為INITIAL CONDITION。
2.在BCs頁面中點擊constraints面板。
3.選擇如下圖所示的節點。
4.約束這些節點的1、2和3三個方向上的自由度。
5.在tube上靠近holder這一端,選擇如下圖所示的節點。
6.約束其3方向的自由度,其他自由度放開。
定義扭矩
1.定義名為forces的loadcols,將其card image設為History。
2.在BCs頁面上點擊forces面板。
3.在tube的另一端創建如下圖所示的兩個反方向力。
定義Load Steps
首先為了在HyperView和HyperMesh中的后處理,需要Abaqus計算出.fil文件。在BCs里面的output block中創建一個輸出控制,要求輸出節點位移、單元應力、約束反力和接觸應力等相關結果,各參數的含義請參考Abaqus手冊。在本例中,創建一個名為standard的output block。
在load steps中創建一個step1,在loadcols中選擇constraints和forces,在outputblock中選擇剛才創建的standard。
展開 [轉載]HyperMesh 與abaqus的接口問題
定義Tie連接
定義如下圖的Tie連接的過程與定義接觸的過程類似。區別在于不需要定義Surface Interaction,而在創建Interface的時候要將類型設為Tie。在本模型中Tie連接的主面和從面分別被設為Tie_master和Tie_slave。
對Tie連接的屬性定義在Interface中的Parameter菜單中進行,具體參數的定義請參考Abaqus使用手冊。
定義約束
c)a o
v8zl
Z 1.在collector面板中創建名為constraints的loadcols,將其card image設為INITIAL CONDITION。
2.在BCs頁面中點擊constraints面板。
3.選擇如下圖所示的節點。
4.約束這些節點的1、2和3三個方向上的自由度。
5.在tube上靠近holder這一端,選擇如下圖所示的節點。
6.約束其3方向的自由度,其他自由度放開。
定義扭矩
1.定義名為forces的loadcols,將其card image設為History。
2.在BCs頁面上點擊forces面板。
3.在tube的另一端創建如下圖所示的兩個反方向力。
定義Load Steps
首先為了在HyperView和HyperMesh中的后處理,需要Abaqus計算出.fil文件。在BCs里面的output block中創建一個輸出控制,要求輸出節點位移、單元應力、約束反力和接觸應力等相關結果,各參數的含義請參考Abaqus手冊。在本例中,創建一個名為standard的output block。
在load steps中創建一個step1,在loadcols中選擇constraints和forces,在outputblock中選擇剛才創建的standard。
展開 基于ABAQUS的某水力電機轉子模態分析(SOP)
部件相互作用關系定義
為保證各部件間力量、能量等的傳遞,結合實際情況考慮,在本次分析中將本產品中各部件所有相互接觸面通過使用ABAQUS的Tie功能綁定約束在一起。在本例中一共使用了18組Tie約束,下面就以一組Tie約束為例簡要說明實現該功能的操作步驟及思路。
Step1:為了后續定義選取操作的方便,我們將首先使用群組定義Surface命令指定各部件目標綁定約束面。
在Interaction模塊中,使用Tool/Surface/Create命令進入群組面指定對話框,定義該群組面名稱后點擊continue選擇目標面(在選擇殼體時注意面的方向)確定即可。
使用同樣的方式指定完剩余的目標綁定約束面。
Step2:進行Tie約束。
在Interaction模塊中,使用Constraint/Create命令進入約束命令對話框,定義約束名稱并選擇約束類型(tie)點擊continue分別選擇目標綁定約束的主從面,再通過位置公差、調整選擇等計算方式的定義點擊OK即可。
至此為止一個完整的tie約束操作順利完成。
7. 邊界條件定義
如下圖示步驟說明,在Load模塊中進行模型邊界條件指定。【在實際案例作業過程中,為保證分析結果的參考價值,邊界條件的定義務必以實際工況為準。】
001. 底盤端面六個自由度的完全約束。
002. 底邊X&Y&Z三個位移自由度的約束
8. 網格單元類型的指定
在mesh模塊中,對個離散部件指定網格單元類型。
9.任務的創建與編輯
在進入Job模塊后,按照如下圖示進行任務的創建與編輯。
10. 模型后處理與結果判讀
進入Visualzaiton模塊后,抓取固有頻率在120Hz以內的固有頻率和模態圖。
展開 
實例篇:真●循環對稱結構分析 ¥2
Step-1:導入幾何零部件、建立簡單的材料屬性
Step-2:中間輪緣要與兩側的結構連為一體
在connector中,建立tie連接,將兩側的結構耦合
Step-3:將兩側的循環對稱面也施加相關的tie約束
由于施加了tie約束,因此節點之間可以傳遞相應的力與位移,不會像普通的約束那樣造成剛度過大
Step-4:這里,我們做一個簡單的離心力分析
首先,對心部結構施加固定約束
然后對整體結構施加200rpm的旋轉速度
這里,輸入表達式 “2*pi*200/60” 即可,因為pi實際在abaqus中為內建的常量
Step-5:劃分網格
這個不難
Step-6:輸出inp文件,對其進行修改
這里,我們用ultraEdit打開進行編輯
先建立一個對稱循環坐標系
然后對之前對稱面的tie連接進行修改
Step-7:提交作業并做出后處理顯示
展開 LS-DYNA中的接觸算法及TIEBREAK 接觸
TIEBREAK接觸即為帶有失效的TIE(綁定)接觸類型,在有限元分析中,需要使用這種接觸的場合很多,例如可以用于模擬兩種物體之間的粘接層,也可以用于定義不同工況下兩個物體之間相對運動關系,甚至可以用于模擬I型裂紋的擴展。尤其是在模擬粘接層時,這種接觸的定義過程比使用粘聚力單元更為簡單方便,主要體現在參數的選取較少且易得,以及計算效率更高兩方面。
在數值模型中,普通的接觸類型只能傳遞壓力,相互接觸的部件一旦收到拉力就會互相分離。要傳遞拉力就需要使用綁定接觸。TIE接觸可以在界面之間傳遞壓力和拉力,而TIEBREAK接觸則是在TIE接觸的基礎上增加可選的失效準則。對于參加了TIEBREAK的節點而言,還可以參與其他約束類的設置,例如NODAL_RIGID_BODY, SPOTWELD等。此外,TIE接觸是基于約束的接觸類型,而TIEBREAK接觸則是基于罰函數的接觸類型。在定義了TIEBREAK接觸之后,界面兩側的單元無法發生相對滑移。
1.接觸算法
如下圖所示,對于大多數的接觸類型(除了面到面接觸),程序對接觸模型的計算都是始于針對接觸對中從節點和主面段之間相對位置的處理。從節點具有質量;而主面段為三節點或四節點,可以使殼單元,也可以是實體單元的一個面。
通過將從節點沿主面段的法線方向投影,可以在主面段上“收集”到投影后的從節點。一旦成功收集到從節點,那么這一對從節點和主面段就會定義為一個接觸對參加后續的接觸計算。為了成功搜索到主面段邊界附近的從節點投影,還可以通過參數設置來擴展主面段的面積,如下圖所示。對于普通接觸來說,在每一個循環步中都會進行了上述的搜索運算,而對于綁定接觸,則只會在程序開始之初運行一次搜索運算。
根據從節點到主面段的投影距離可以確定此時兩者的相對狀態。
展開 接觸收斂問題
The nodes have been identified in node set WarnNodeMissMasterIntersect.
30 nodes are used more than once as a slave node in *TIE keyword. One of the *TIE constraints at each of these nodes have been removed. The nodes have been identified in node set WarnNodeOverconTieSlave.
15 elements are distorted. Either the isoparametric angles are out of the suggested limits or the triangular or tetrahedral quality measure is bad. The elements have been identified in element set WarnElemDistorted.
There are 3 unconnected regions in the model.
CK-HY-HL-0116.zip
展開 可伸縮式雙榀桁架免落地臨時支撐
銷軸和支撐端部的拉力螺栓與支撐之間采用綁定(Tie)約束模擬,上、下弦中的插接部位采用綁定(Tie)約束模擬;腹桿桁架鋼筋與上、下弦之間采用綁定(Tie)約束模擬;插接部分下弦與上弦連接部位采用綁定(Tie)約束模擬;插接部分端部下側墊板與上弦采用綁定(Tie)約束模擬。加載點與雙榀腹桿桁架的上弦上表面進行耦合約束。
(a) 上弦
(b) 下弦
(c) 腹桿
(d) 墊板
(e) 銷軸與螺栓
圖1 部件
圖2 單元網格劃分
四、方法計算的機時耗費情況
該模型計算效率和精度較高,在處理器為 Intel(R) Core(TM) i7-4790 CPU @ 3.60GHz 3.60 GHz,內存為16.00 GB, 64 位Windows操作系統(基于 x64 的處理器)下,由于建模過程較精細,耗費時間略長,約4小時。此模型采用了多種單元類型,計算復雜程度略高,多次計算無法收斂,經反復調試后,單個模型提交作業后需20分鐘左右可獲得模型計算結果。
五、仿真計算的結果分析
(一)側向約束模型應力與變形
1. 整體應力分布與變形
圖3 整體應力分布與變形
2. 中間段應力分布與變形
圖4 中間段應力分布與變形
3. 插接段應力分布與變形
圖5 插接段應力分布與變形
4. 端部應力分布與變形
圖6 端部應力分布與變形
5. 受拉螺栓應力分布與變形
圖7 受拉螺栓應力分布與變形
6. 連接部位應力分布與變形
圖8 連接部位應力分布與變形
7. 銷軸應力分布與變形
圖9 銷軸應力分布與變形
(二)無側向約束模型應力與變形
1. 整體應力分布與變形
圖10 整體應力分布與變形
2. 中間段應力分布與變形
圖11 中間段應力分布與變形
3.
展開