變形分析
關注創建者：匿名 創建時間：2021-07-23
變形分析的視頻教程
ODS運行狀態變形分析
ODS運行狀態變形分析 ODS運行狀態變形分析（免費） 【已結束】 直播時間：5月17日 14:00 適用人群：對結構振動、工作狀態模態分析、結構健康監測感興趣的所有用戶。
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工作變形分析(ODS)與運行模態分析(OMA)
培訓內容： 本課程主要介紹結構動力學分析中的兩種典型方法：工作變形分析與運行模態分析。具體內容涉及：工作變形分析與運行模態分析的定義、功用、分類、理論基礎及主要實施流程，運行模態分析與實驗模態分析的區別及聯系，運行模態分析中物理模態的甄別和虛假模態的剔除方法等。 適用人群： 對結構動力學分析感興趣的所有用戶。
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ABAQUS橡膠網格大變形分析mapsolution功能的用法（三維橡膠啞鈴試樣拉伸大變形問題）
本課程的內容： 介紹map solution功能在大變形，非線性有限元分析中的基本原理。 插件導入ABAQUS教學（插件見附件），介紹網格建模插件的使用方法。 三維橡膠啞鈴試樣拉伸大變形有限元分析基本流程。 使用map solution功能復現三維橡膠啞鈴試樣拉伸大變形有限元分析。 拼合多個分析步的結果，解決力-位移曲線不連續問題，經驗總結。
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變形分析的實例教程
關于橡膠的大變形分析是一個令人十分頭痛的問題，常常會因為網格畸變中止計算，即使調整網格，調整參數，各種折騰，還是不能解決問題。這時候，你就可以考慮Map Solution方法了。
Map Solution的基本分析步驟如下圖所示，看起來十分簡單，但實際上初次摸索的話還是要花費不少時間的，關鍵在于變形模型的提取及重畫分，以及關鍵詞的編輯和提交計算。對于混跡CAE分析多年的老鳥來說，根據Help的提示搞出來不成問題，但是對于一些菜鳥或者英語水平不那么厲害的，學起來其實也蠻費勁的。網上雖然有不少資料，但是詳細，完整講解操作過程的資料很少。
Map Solution分析的實質就是將一個大變形分析，拆分成多個小變形分析，首先進行一個小變形分析，提取出網格之后，進行網格重畫分，避免網格繼續變形而造成畸變，然后導入到Abaqus中完成相關的邊界條件設置，最后導出關鍵字文件并進行相關語句添加，最后運用命令的方式提交。具體的操作過程見視頻：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10577
該視頻詳細介紹了Map Solution的設置過程與注意事項，購買了視頻的可以私信我或者在評論下方留言，我會提供CAE模型以及相關的關鍵字文件。
（切記：使用這些高級分析方法（Map Solution、ALE、CEL）的前提是，你對傳統的分析方法進行了足夠多次的嘗試，確定修改網格，調整分析參數都無法完成相應的變形分析
展開 對同一個模型來講，通常，拉格朗日建模方式計算更加準確，計算效率更高，因為所有的幾何體都采用拉格朗日單元類型，而CEL建模方式的計算更加耗時，且產生的文件更大，一個直接的原因是流體或大變形幾何體是歐拉體模型，采用歐拉單元建模，而歐拉單元的數量要明顯多于相應的拉格朗日模型的單元數量。
但是，如果模型要經歷極大變形，那么這兩種建模方式的優劣就要好好評價一下了。在大變形分析中，拉格朗日模型容易發生網格畸變，網格畸變區的計算結果準確性將會大打折扣，產生不可信的結果甚至計算中斷得不到結果；而CEL模型在犧牲一定的幾何模型精度和結果準確性的前提下，計算會非常穩定，網格不會發生畸變，相較于拉格朗日的網格畸變區反而會得到更加合理的計算結果。所以，在選擇建模分析方式時，尤其是大變形分析，兩種方法孰優孰劣，需要結合一定的經驗和以往案例，選擇折中處理或者兩種都用以綜合衡量。
本篇案例是一個鉚接案例，如下面的示意圖所示。 ? 具體的模型長下面這樣：左邊是中央截面圖，右面是實物圖，上下兩部分是沖模，張揚帶孔圓盤是固定模板，上下兩部分沖模同時施力以使鉚釘達到最終的變形。 ? 這個過程很明顯是一個極限大變形過程，我們可能關心這個過程中的三個問題：
1、 鉚釘在成型過程中的變形是否適當？
2、 成型后，鉚釘是否有足夠的力量保持材料的連接？
3、 成型過程工具的壓力是否足夠？
那么這三個關心的問題我們可以考察分析鉚釘的變形位移、成型后的等效塑性變形和成型過程中的沖模受力等變量，去評估我們關心的問題從而做出一些結論或改進。 本案例不再進行step by step的演示，各位小伙伴可以自行練習。下面來具體看一下分析模型和相關結果。 ?
左邊是拉格朗日建模，右邊是CEL建模。兩種建模方式中，接觸全部采用無摩擦通用接觸。
展開 步驟5：回到計算參數，可以看到模座變形 (Mold Deformation) 頁簽下的位移邊界條件 (Displacement Boundary Condition) 選項顯示被勾選，表示模型中已存在邊界條件。完成其他項目設定后，點擊確認(OK)。
步驟6：點擊分析順序(Analysis) 開啟分析順序設定窗口，接著加入模座變形分析 (Mold Deformation –Md)，點擊開始分析(Run)。
步驟7：模座變形分析結果
Von Mises 應力是應力各分量計算得來的純量，可被用來評估韌性材料是否在外力施加下達到降伏點。一旦局部區域的Von Mises應力超過降伏應力，材料就會發生塑性變形。
總位移 (Total displacement) 結果顯示嵌件實際的變形量，將直接影響到產品的尺寸與制造的質量。
Von Mises 應力
總位移
展開 在Studio工作區中點擊 分析 (Analysis)，選擇 模座變形分析 (Mold deformation - Md)或將模座變形分析加入分析順序中。
關于橡膠的大變形分析是一個令人十分頭痛的問題，常常會因為網格畸變中止計算，即使調整網格，調整參數，各種折騰，還是不能解決問題。這時候，你就可以考慮Map Solution方法了。
Map Solution的基本分析步驟如下圖所示，看起來十分簡單，但實際上初次摸索的話還是要花費不少時間的，關鍵在于變形模型的提取及重畫分，以及關鍵詞的編輯和提交計算。對于混跡CAE分析多年的老鳥來說，根據Help的提示搞出來不成問題，但是對于一些菜鳥或者英語水平不那么厲害的，學起來其實也蠻費勁的。網上雖然有不少資料，但是詳細，完整講解操作過程的資料很少。
Mapsolution設置流程總結
第一步：先進行小變形分析，具體分析設置與常規的橡膠件計算一樣，只是需要特別注意在STEP模塊下，需要設置重啟動輸出選項。
重啟動輸出設置
第二步:變形后網格的提取，新建一個Model，并導入剛剛小變形生成的odb，然后導出，為下一步網格重畫做準備
變形體提取
第三步：對變形后網格進行網格重畫，這里使用第三方軟件完成
變形后網格重畫分
第四步：將重畫分網格之后的模型導入到Abaqus中進行相關的計算設置，并生成關鍵字文件，然后進行相應的語句編寫
Map Solution語句編寫
第五步：提交求解即可（采用命令行的形式）。
Map Solution分析的實質就是將一個大變形分析，拆分成多個小變形分析，首先進行一個小變形分析，提取出網格之后，進行網格重畫分，避免網格繼續變形而造成畸變，然后導入到Abaqus中完成相關的邊界條件設置，最后導出關鍵字文件并進行相關語句添加，最后運用命令的方式提交。
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</u></p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify">進一步，團隊結合應力變形分析對方案進行了驗證。<u>第三版方案的最大變形量控制在 0.4 mm 以內，滿足圖紙中 CT6、最大變形公差±0.55 mm 的要求。
這篇文章對我們的啟發在于：晶體塑性并不只能用于單晶拉伸、RVE 或微觀變形分析，也可以嵌入顯式動力學框架，用于研究真實工程結構中的局部變形、吸能和織構演化。對于高溫合金、鋁合金薄壁件、微尺度構件等問題，如果材料存在明顯織構或晶粒尺度效應，將晶體塑性與結構有限元耦合，能夠提供比傳統本構更豐富的物理信息。
2.3 第二次轉換：真實曲線→有效曲線
在塑性大變形分析中，有效應力應變曲線采用等效應力的概念進行計算。對于單軸拉伸情況，有效應力與真實應力之間存在以下關系：
經過這兩次轉換得到的有效應力應變曲線，才能真正作為LS-Dyna等仿真軟件的輸入數據使用。
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</figure><p class="ql-align-center">應力變形分析</p><h2><strong
展會現場，FLOW-3D 中國通過LED大屏分享鑄造仿真應用案例，展現 FLOW-3D CAST 全鑄造工藝過程建模、直觀的模具溫度顯示、準確細膩的流態、可靠的應力及變形分析等技術優勢，為鑄造行業用戶提供完整和全方位的解決方案，有效輔助優化工藝和減少缺陷。
="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/da19ead1bc0c4eba998f7128030841a0"></p><p class="ql-align-center">圖1 光學系統示意圖</p><p>傳統設計無法準確耦合上述力學量與光學性能的關聯，而<strong>Zemax可通過STAR模塊實現結構變形數據向光學分析的轉化
基于LS-DYNA的沙地翻滾仿真研究，通過耦合復雜接觸、材料非線性及大變形動力學分析，不僅能夠復現真實事故場景，還為汽車安全設計與法規開發提供了重要的理論支撐與工程依據。
無論是輪胎胎側的大變形分析，還是橡膠懸置的疲勞壽命預測，因為缺少這部分關鍵數據，許多設計往往被迫預留過多的余量以保證安全，或者在后期需要依賴更多實物樣品的反復測試來驗證。
這個問題，是制約許多高端橡膠部件實現仿真驅動設計、精準迭代的共性瓶頸。它首先是一個技術問題，但更深層地，是一個關于數據完備性和方法可靠性的基礎性問題。
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</figure><p class="ql-align-justify">考慮到焊球在溫循工況下的總應變較大，需要激活大變形分析開關
3.應變張量
與應力張量方向類似，其中需要同學們注意的是：
E適用于幾何線性分析
LE為對數應變，適用于大變形分析（開啟幾何非線性）
PE為塑性應變張量，用于描述不可恢復的變形
三、損傷相關
損傷在ABAQUS中應用廣泛，尤其是材料失效分析中。
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