abaqus表面的案例
ABAQUS粗糙表面模型生成插件
ABAQUS粗糙表面模型生成插件
abaqusO形環(huán)接觸表面初始過盈的幾種處理方法
O形環(huán)接觸表面初始過盈的幾種處理方法
本文以O(shè)形環(huán)為例，介紹Abaqus接觸表面初始過盈的幾種處理方法
初始過盈原因
接觸定義中，接觸面可能在分析開始時就有部分干涉，即初始過盈。其由不同原因引起，CAD模型較差導(dǎo)致零件之間的重疊，或離散誤差導(dǎo)致，如圖中2兩個圓，同樣半徑的接觸幾何圖形被不同單元尺寸離散，它們以不同的方式偏離原來的圓形邊。
初始過盈還有一個原因是干涉。在實際中，干涉部分在初始位置時就會變形，產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。
初始過盈解決方法
Abaqus中，主要有2種方法解決初始過盈問題：無應(yīng)變調(diào)整、設(shè)置過盈配合。
無應(yīng)變調(diào)整
無應(yīng)變調(diào)整即移動從面上的節(jié)點，以消除初始過盈，不會產(chǎn)生任何應(yīng)力或應(yīng)變。這種方法適用于非預(yù)期的過盈，模型在第一個分析步0位置時移動節(jié)點，改變了網(wǎng)格，如果干涉部分過大，會產(chǎn)生網(wǎng)格扭曲。
設(shè)置過盈配合
設(shè)置過盈配合后，在從面節(jié)點移動到非干涉位置的過程中，有對應(yīng)的應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生。這個方法適用于預(yù)期過盈。在第1個分析步0位置時，接觸從面的節(jié)點不進(jìn)行調(diào)整，在第1個增量步中開始進(jìn)行過盈求解。
ABAQUS設(shè)置
上述兩種方法在不同接觸屬性中的處理方式不同。
通用接觸
一般情況下，通用接觸中使用無應(yīng)變調(diào)整處理小的初始過盈。Abaqus自動判斷主面和從面，確定一個限定值來調(diào)整小過盈量，超過此限定值的過盈部分不會被調(diào)整。例如，圖3中使用通用接觸的默認(rèn)設(shè)置，只調(diào)整了一個節(jié)點。
圖3 使用默認(rèn)設(shè)置的通用接觸
可通過定義和指定接觸初始化任務(wù)，更改限定值。在“Edit Interaction”對話框中，指定初始化任務(wù)，如圖4所示。
圖4 通用接觸初始化任務(wù)
點擊“Edit Interaction”對話框的初始化任務(wù)后面的鉛筆圖標(biāo)，將新創(chuàng)建的接觸初始化任務(wù)分配給一對表面。
展開 abaqus粗糙表面的微動磨損分析
本文基于Abaqus分析了粗糙表面的微動磨損行為。
進(jìn)行粗糙表面的微動磨損分析，首先需要建立粗糙表面的幾何模型。試驗表明分形理論可以有效表征粗糙面的幾何特征。二維表面的輪廓由W-M分形函數(shù)確定
通過python結(jié)合式(1)可以得到模型輪廓如下。
圖 1 Python生成的輪廓
圖 2 粗糙面網(wǎng)格
磨損模型如下
通過umeshmotion子程序?qū)⑹?2)磨損模型引入有限元分析。
壓頭上，法向施加固定載荷，切向施加周期性位移。計算得到的結(jié)果如下所示。
圖 3 光滑表面和粗糙表面磨損后的變形對比
展開 Abaqus 如何處理接觸表面的初始過盈問題 ￥5
目錄
初始過盈產(chǎn)生的原因
解決初始過盈的方法
在 Abaqus 中指定不同選項
壓力工況下的性能驗證
總結(jié)
在本文中，我們將以軸對稱 O 型圈為例，闡述并展示 Abaqus 處理接觸表面初始重疊（即初始過盈）的多種方法。
Abaqus中多相材料不規(guī)則表面輪廓提取
1 前言
在Abaqus切削仿真中，目前多采用二維正交模型來轉(zhuǎn)化和代替各種加工形式。目前對于Abaqus切削仿真的可查資料中，多是模型建立和一些注意事項，對于其后處理過程較少提及。加工表面的粗糙度是表面質(zhì)量評價的一項重要指標(biāo)，仿真得到的微觀結(jié)構(gòu)的細(xì)觀變化也是切削仿真的一大研究重點。因此，對切削表面的輪廓提取是有必要的。
在Abaqus中，在后處理過程中，輪廓提取可以采用多種方式，例如建立路徑和導(dǎo)出連續(xù)節(jié)點坐標(biāo)。但是多相材料建模通常采用不同的Part最后Assembly得到，建立路徑只能在獨立的Part中進(jìn)行。除此之外，網(wǎng)格劃分與一般的規(guī)則形狀得到的網(wǎng)格也不相同，多相材料劃分得到的網(wǎng)格往往并不規(guī)則，因此導(dǎo)出連續(xù)節(jié)點也是不現(xiàn)實的。因此，要想導(dǎo)出多相復(fù)合材料的表面輪廓需要尋求一種別的方式。
本篇小節(jié)只要針對多相復(fù)合材料的切削表面輪廓進(jìn)行講述，所使用的軟件包括Abaqus、AutoCAD、Excel和Origin。除了Abaqus切削仿真表面輪廓提取，也可對一些其它復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的輪廓提取做出指導(dǎo)意義。
2 提取過程
如圖1所示為所選擇的一個案例的最終切削結(jié)果，其中顆粒和基體是單獨的Part，切削表面并不平整。提取目標(biāo)既最上面的一條輪廓曲線。要求：其中某一條線的實際長度。
圖1 樣件的切削結(jié)果
第一步：在Abaqus Visualization界面下選擇命令Plot Deformed Shape，再點擊命令Render Model: Wireframe，得到如圖2所示的線框圖。
展開 abaqus根據(jù)規(guī)范更改表面粗糙度 ￥50
python代碼：依據(jù)FFT變換生成不同等級的路面粗糙度
Abaqus前處理插件-裝配體外表面提取 ￥100
在許多分析任務(wù)的前處理過程中，我們需要提取結(jié)構(gòu)的外表面，例如施加壓強(qiáng)等分布載荷，添加對流、輻射、溫度邊界條件等等。
對于較為復(fù)雜的模型提取外表面的工作十分繁瑣。尤其當(dāng)模型中存在多個instance實例，其結(jié)構(gòu)表面之間往往相互交叉接觸，選取模型外表面就變得十分繁瑣。
本插件可以實現(xiàn)“一鍵提取”所有外表面。
插件簡易界面通過RSG功能制作，內(nèi)核函數(shù)包含對單元面的遍歷識別和處理，可作為前處理二次開發(fā)進(jìn)階技巧供大家學(xué)習(xí)。
ABAQUS隨機(jī)粗糙度表面地形建模
本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維隨機(jī)粗糙度表面或地形圖模型，并通過隨機(jī)粗糙度表面進(jìn)行簡單的動力學(xué)模擬。
首先采用CAD隨機(jī)粗糙度表面插件建立三維隨機(jī)粗糙度實體幾何模型，并將模型導(dǎo)出為iges格式文件。
在ABAQUS內(nèi)將隨機(jī)粗糙度表面文件以部件的形式進(jìn)行導(dǎo)入。
為了動力學(xué)模擬的需要，這里新建一個球體部件，并將其與粗糙度表面進(jìn)行裝配，球體置于粗糙度表面的任意位置。
設(shè)置球體與粗糙度表面間的相互作用，切向行為設(shè)置罰，法向行為設(shè)置硬接觸，并在載荷中設(shè)置重力并將模型下表面固定。
為模型劃分網(wǎng)格，單元形狀設(shè)置為四面體。
提交作業(yè)并查看球體在隨機(jī)粗糙度表面或特定地形中的運動路徑情況。
展開 基于abaqus的鋼球振動沖擊金屬表面
基于abaqus的鋼球振動沖擊金屬表面。鋼球在X方向做勻速平動，Z軸做順時針轉(zhuǎn)動，Y方向做簡諧振動，沖擊金屬表面。可在結(jié)果中觀察金屬塊的應(yīng)力應(yīng)變、溫度分布、表面形貌，晶粒細(xì)化，殘余應(yīng)力等情況。
ABAQUS任意單元表面加入膜單元或加入復(fù)合材料纖維層
以上內(nèi)容來自360百科
本期是教大家如何在ABAQUS有限元模型中在任意實體單元表面加入殼單元作為纖維增強(qiáng)材料來模擬復(fù)合材料：
孔眼壁上的膜單元來模擬壁面加固材料
內(nèi)加入纖維增強(qiáng)材料
轉(zhuǎn)自公眾號——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
Abaqus子程序系列：FRIC（定義接觸表面的摩擦行為）
abaqus用戶子程序fric，在接觸分析中，定義復(fù)雜的摩擦模型，或者在熱力耦合分析中，定義摩擦生熱時，潛力巨大。這里先將子程序相關(guān)的基礎(chǔ)知識，進(jìn)行了整理。后續(xù)會更新基于子程序的相關(guān)應(yīng)用案例。
1.概述：
用戶子程序FRIC對應(yīng)于關(guān)鍵字*FRICTION（定義一個摩擦模型。用于將摩擦特性引入表面接觸模型中，來控制接觸表面、接觸對或連接器單元的切向接觸行為。），以及交互界面里的接觸屬性中切向行為的所有內(nèi)容（除了用戶自定義外，abaqus中可以定義5種類型的摩擦行為（摩擦公式），每個公式中，主要是定義三方面的內(nèi)容：摩擦因子，剪切應(yīng)力，彈性滑動（可以恢復(fù)的滑動位移））。
用戶子程序FRIC：
可用于定義接觸面間的摩擦行為；
當(dāng)Abaqus中提供的經(jīng)典庫侖摩擦模型的擴(kuò)展版本限制太嚴(yán)格，或者需要在接觸面間定義更復(fù)雜的切向應(yīng)力時，可以使用；
當(dāng)接觸屬性模型包含用戶子程序定義的摩擦?xí)r，當(dāng)接觸點閉合時，接觸對的從屬表面上的節(jié)點或者接觸單元的積分點會調(diào)用子程序；
每個增量步里的每次迭代，接觸對中，從表面上，處于接觸閉合狀態(tài)的節(jié)點，會調(diào)用子程序。
展開 
abaqus計算受重力作用下的土體表面重應(yīng)力為什么不是零
abaqus計算受重力作用下的土體表面重應(yīng)力為什么不是零呢，這個是下面的個人一些想法，可以供小白參考。
舉一個最簡單例子，假設(shè)土體大小10X10X10米，材料密度2000kg/m3.彈性模量100Mpa，泊松比0.3，摩擦角30度，粘聚力30Kpa，只受重力作用，重力加速度取10。單元尺寸大小分別取0.5、1、2、5m。
計算地表豎向應(yīng)力分別為0.5X104pa、1X104pa、2X104pa、5X104pa，可以看出，單元尺寸越小，地表單元的應(yīng)力就越小，結(jié)果偏于更準(zhǔn)確。這是因為重力是作用在每個單元的重心位置，該模型標(biāo)準(zhǔn)矩形，單元也規(guī)整，第一層每個單元的標(biāo)高是單元網(wǎng)格尺寸的一半，第一層重心位置的應(yīng)力就是密度X重力加速度X該層單元格重心深度，再通過有限元原理轉(zhuǎn)化到每個單元的節(jié)點上，可想而知，要想地表網(wǎng)格節(jié)點尺寸為0，必須是單元網(wǎng)格大小足夠小，接近于0，這就是為什么abaqus模擬巖土工程不準(zhǔn)確的地方，不可能做到足夠小，一般巖土工程的模型都是比較大的（幾十米幾百米幾千米），模型越大網(wǎng)格尺寸會劃分的很大，精確度也越低。更多案例可以關(guān)注抖音abaquser。
展開 在ABAQUS中基于圓柱坐標(biāo)系設(shè)置關(guān)于坐標(biāo)函數(shù)的表面力（keyword 曲面加載,圓柱坐標(biāo),面力）
物體受力在單一應(yīng)力狀態(tài)下，內(nèi)部各點也是單一狀態(tài)。在部分科研理論分析中，需要在物體內(nèi)部挖孔，利用逆推法推導(dǎo)物理量。例如下圖所示，受Y方向某拉力作用，各點應(yīng)力狀態(tài)為：
在圓孔中心位置建立圓柱坐標(biāo)系，該應(yīng)力狀態(tài)在圓柱坐標(biāo)系下的公式為：
在這種情況下反推物理量，需要對曲面施加基于圓柱坐標(biāo)系的面力。
案例如下：在圓弧面基于圓柱坐標(biāo)系施加等效于單向應(yīng)力狀態(tài)的面力。
加載前先建立圓柱坐標(biāo)系（注意R軸方向為0度位置，T軸方向為角度增大方向，示意圖見文后的加載圖）
具體設(shè)置方法為：Load>Create Load>Mechanical>surface traction
選中中間曲面后，先設(shè)置徑向力，按以下參數(shù)設(shè)置：
Distribution：應(yīng)力分配，點擊后面的f(x)創(chuàng)建一個基于圓柱坐標(biāo)系的表達(dá)式，Local system 要選擇圓柱坐標(biāo)系，Th為角度變量。
Traction：選擇General，為一般力。
Vector：點擊選擇圖標(biāo)后，依次選擇（0，0，0） （-1，0，0） ，坐標(biāo)選擇建立的圓柱坐標(biāo)系。
注：面力方向矢量是基于所選坐標(biāo)系，（-1，0，0）就是沿圓柱坐標(biāo)系下的R軸反向。
Magnitude：選擇應(yīng)力大小為1。
然后在創(chuàng)建一個Load,設(shè)置切向力，如下圖所示，也是基于圓柱坐標(biāo)系。
再創(chuàng)建一個Load，在整體坐標(biāo)系下對兩側(cè)的平面施加Y方向的面力，大小為1，同時對后面的面施加全約束。
最后加載形式為下圖所示：
求解結(jié)果如下圖：
大部分位置應(yīng)力在0.99~1.01之間，為單向應(yīng)力狀態(tài)，加載方式正確。
本問題的關(guān)鍵是面力的方向問題，在選擇面力的方向矢量時，是基于所選坐標(biāo)系。對于圓柱坐標(biāo)系，切向力矢量為（0，-1，0）時，即力的方向只沿著
展開 高爾夫球的秘密-Abaqus撞擊試驗仿真；揭秘球體分層和凹凸表面背后的湍流
根據(jù)網(wǎng)上搜到的試驗數(shù)據(jù)與材料參數(shù)，使用Abaqus對試驗中的3層球進(jìn)行撞擊響應(yīng)建模分析。球體按層切分，并賦予指定材料的截面屬性。
通過Abaqus/Explicit分析的高爾夫球撞擊過程、球體的應(yīng)力以及速度云圖如下：
對于球體在球桿打擊作用下的響應(yīng)（速度與旋轉(zhuǎn)速率），在設(shè)計環(huán)節(jié)也會進(jìn)行大量的計算分析，通常會計算球桿不同表面特征（U型開槽、V型開槽）下的出球響應(yīng)。
如下圖所示，設(shè)計部門在仿真前期會做一些基于試驗參數(shù)的對標(biāo)工作，以矯正仿真分析時高應(yīng)變率條件下的材料本構(gòu)模型參數(shù)。
在參數(shù)修正的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行仿真計算，以更準(zhǔn)確地對高爾夫球的動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行預(yù)測，從而指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計，縮短研發(fā)周期。對標(biāo)后的仿真基本上可以做到和高速攝影同步。
先歇會，整點啤酒。
現(xiàn)在再來談?wù)劊蛎嫔系陌疾墼趺椿厥隆Ｉ厦嫣岬礁郀柗蚯虻某銮蝽憫?yīng)中，有個變量是旋轉(zhuǎn)速率，原來，球在飛行的過程中，不同旋轉(zhuǎn)速率下，由于凹凸的氣動外形，導(dǎo)致球體產(chǎn)生氣動阻力、升力是完全不一樣的，這也就決定了高爾夫球的運動軌跡。
對于高速飛行的高爾夫球，凹凸的表面會導(dǎo)致湍流，影響球體受力，下面這個視頻是Youtube上ID為CFD Support的團(tuán)隊通過OpenFOAM計算的不同旋轉(zhuǎn)速率條件下高爾夫球的升力和阻力系數(shù)。有沒有旋轉(zhuǎn)，差別還是挺顯著的，所以球桿的擊球面要開槽，這樣在出球時，球才會更容易轉(zhuǎn)起來。
高爾夫球CFD
~上期inp文件下載~
老鼠夾子鏈接：https://pan.baidu.com/s/1TUgt76E8nxz1g3tpjBy44Q 密碼：d73f
展開 基于mpcci+abaqus+fluent實現(xiàn)結(jié)構(gòu)-熱-流體三相耦合
流體用fluent建立（半徑0.35m，長度1m），固體用abaqus建立（內(nèi)徑0.35m，外徑0.42m，長度1m）。
水流入口處溫度500k，出口溫度300k。水流外表面和abaqus內(nèi)表面為耦合面。
abaqus模型（穩(wěn)態(tài)）
steady-heat.rar
fluent模型（穩(wěn)態(tài)）（見郵箱abaqus163@163.com密碼abaqus ）
mpcci模型（穩(wěn)態(tài)傳熱）
steay-heat.rar
mpcci耦合結(jié)果：
abaqus前22s計算mises應(yīng)力結(jié)果
展開 