abaqus幅值的案例
Abaqus周期幅值曲線
在Abaqus的分析中，有時(shí)我們不能采用表格類型的幅值曲線定義載荷曲線，而需要采用周期幅值曲線。下面我們簡(jiǎn)單介紹下Abaqus中的周期幅值曲線定義
Abaqus中是以傅里葉基數(shù)定義的周期幅值，如下公式：
對(duì)應(yīng)于Abaqus中的定義參數(shù)如下：
當(dāng)上面的參數(shù)都給出后，傅里葉基數(shù)就確定了，當(dāng)然關(guān)于t的曲線也就確定了。當(dāng)N不等于1的時(shí)候可以給多個(gè)A和B的值。例如：對(duì)于X=sint可以如下圖進(jìn)行定義
ABAQUS中關(guān)于幅值的含義
幅值*位移值=真實(shí)位移量幅值*應(yīng)力值=真實(shí)應(yīng)力值
換句話說(shuō)，幅值就是一個(gè)比例系數(shù)
ABAQUS幅值曲線講解
幅值曲線講解(具體可看附件)
ABAQUS學(xué)習(xí)交流群：1063594113
一、 幅值曲線是幅值與時(shí)間有關(guān)的曲線
加載力或者位移實(shí)際大小為：load(載荷)*amplitude（幅值）
step time對(duì)應(yīng)與每個(gè)分析步的時(shí)間相對(duì)應(yīng)。
total time是指總的時(shí)間（所有分析步的時(shí)間總和）。
二、 各種幅值曲線的講解
1.默認(rèn)幅值曲線：（Ramp）
默認(rèn)為從0時(shí)刻幅值為0線性插值到最后時(shí)刻幅值為1。
2.表格幅值曲線：(tabular)
表格幅值曲線根據(jù)用戶輸入每個(gè)時(shí)刻的幅值大小，線性插值。
3.等間距幅值曲線：(Equally spaced)
等間距幅值曲線需要給出一個(gè)固定時(shí)間間隔，在時(shí)間間隔內(nèi)需要給出初始時(shí)刻及其幅值大小。然后進(jìn)行線性插值。
4.周期幅值曲線：(Periodic)（傅里葉級(jí)數(shù)）
5.調(diào)制幅值曲線：(Modulated)
6.衰減幅值曲線：(Decay)
7.依賴于解幅值曲線：(Solution dependent)
數(shù)據(jù)由初始值、最小值和最大值組成。振幅從初始值開(kāi)始，然后根據(jù)解的進(jìn)度進(jìn)行修改，但需根據(jù)最小值和最大值進(jìn)行修改。最大值通常是用于結(jié)束分析的控制機(jī)制。該方法用于超塑成型分析的蠕變應(yīng)變速率控制。
8.平滑分析步幅值曲線：(Smooth step)
類似表格曲線的輸入，只是在每?jī)蓚€(gè)時(shí)刻之間用平滑過(guò)渡（每個(gè)給定時(shí)刻處曲線斜率為0）
9.激勵(lì)器幅值曲線：(Actuator)
激勵(lì)器用在共同仿真上。
譯文：激勵(lì)器振幅的當(dāng)前值可以在任何給定時(shí)間從與邏輯建模程序的共同仿真導(dǎo)入（請(qǐng)參閱關(guān)于共同仿真）。激勵(lì)器振幅定義上指定的名稱用作執(zhí)行器名稱，用于共同仿真目的。因此，在給定時(shí)間，每個(gè)激勵(lì)器都與一個(gè)實(shí)數(shù)（振幅的當(dāng)前值）關(guān)聯(lián)。
展開(kāi) Abaqus用戶自定義幅值UAMP子程序案例講解
[圖片]
ABAQUS常用的幅值曲線
通過(guò)使用幅值曲線，可以描述邊界條件和載荷等模型參數(shù)隨時(shí)間或頻率（穩(wěn)態(tài)動(dòng)力分析）的變化。
下面將介紹幾種常見(jiàn)的幅值曲線類型。
1.默認(rèn)的線性過(guò)渡幅值曲線Ramp
Ramp是Abaqus/Standard默認(rèn)的線性過(guò)渡幅值曲線，它的含義是從一個(gè)分析步的初始狀態(tài)線性過(guò)渡到這個(gè)分析步的結(jié)束狀態(tài)。
2.表格型幅值曲線Tabular
創(chuàng)建表格型幅值曲線，只需給出每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的幅值。在分析過(guò)程中，Abaqus會(huì)自動(dòng)在各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間進(jìn)行線性插值。如果幅值在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈變化，必須保證分析過(guò)程中的時(shí)間增量步足夠小，因?yàn)?em>Abaqus只在與增量步對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)上設(shè)置幅值的取樣點(diǎn)。如果時(shí)間增量步設(shè)置得太大，就無(wú)法體現(xiàn)幅值在短時(shí)間內(nèi)的變化。
當(dāng)采用Tabular形式定義幅值曲線時(shí)，需要對(duì)Time span和Smoothing進(jìn)行設(shè)定。
1）Time span（時(shí)域長(zhǎng)度）
可以選擇Step time和Total time。
2）Smoothing（幅值曲線光滑度設(shè)置）
Abaqus/Standard中默認(rèn)，在需要計(jì)算幅值函數(shù)對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)時(shí)，會(huì)對(duì)幅值函數(shù)中導(dǎo)數(shù)不連續(xù)點(diǎn)進(jìn)行光滑處理。
展開(kāi) abaqus系列技巧12：什么是幅值曲線
首先先要聲明一個(gè)概念：幅值≠賦值
我們還在中學(xué)的時(shí)候，就接觸到這樣的概念：
于是，我們有了幅值的概念
顧名思義，幅值就是幅度值。這是一種對(duì)載荷或約束靈活處理的便捷方式，也承擔(dān)了一些特殊用途。
那我們來(lái)看下這個(gè)曲線的定義過(guò)程：
這時(shí)候我們可以定義11種曲線，依次為
簡(jiǎn)要說(shuō)下每種的特點(diǎn)和用途
表格型幅值曲線(tabular)
?定義表格型幅值曲線時(shí)，只需給出每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的幅值。在分析過(guò)程中，ABAQUS會(huì)自動(dòng)在各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間進(jìn)行線性插值。具體使用方法見(jiàn)下圖
等間距型幅值曲線(Equally spaced)
?選擇等距的定義方法，以從指定的時(shí)間值開(kāi)始的固定時(shí)間間隔給出振幅值列表。 Abaqus在每個(gè)時(shí)間間隔之間線性內(nèi)插。 您必須指定給出振幅數(shù)據(jù)的固定時(shí)間（或頻率）間隔。 您還可以指定給出第一個(gè)振幅的時(shí)間（或最低頻率）； 默認(rèn)值為= 0.0。
周期型幅值曲線(Periodic)
?如果某個(gè)量是周期變化的，就可以使用周期型幅值曲線。周期型幅值曲線用傅里葉(Fourier)級(jí)數(shù)表示，其表達(dá)式為：
我們就可以用這個(gè)幅值曲線來(lái)表示，如下圖的曲線
調(diào)制型幅值曲線(Modulated)
也是一種特殊的曲線，基于給定的公式：
衰減型幅值曲線(Decay)
6.依賴于解的幅值曲線(Solution dependent)
Abaqus / Standard可以基于解決方案相關(guān)的變量來(lái)計(jì)算振幅值。 選擇與解有關(guān)的定義方法，以創(chuàng)建與解有關(guān)的振幅曲線。 數(shù)據(jù)由初始值，最小值和最大值組成。 振幅從初始值開(kāi)始，然后根據(jù)解的進(jìn)度進(jìn)行修改，并以最小值和最大值為準(zhǔn)。 最大值通常是用于結(jié)束分析的控制機(jī)制。 該方法與蠕變應(yīng)變率控制一起用于超塑性成形分析.
展開(kāi) Abaqus定義幅值曲線（Amplitude）中的參數(shù)設(shè)置
在ABAQUS中，通過(guò)使用幅值曲線，可以描述邊界條件和載荷等模型參數(shù)隨時(shí)間或頻率（穩(wěn)態(tài)動(dòng)力分析）的變化。在Load功能模塊和Interaction功能模塊中都可以定義幅值曲線，方法：Tools->Amplitude。
ABAQUS中可以定義11種幅值曲線，分別是表格幅型值曲線、等間距型幅值曲線、周期型幅值曲線、調(diào)制型幅值曲線、衰減型幅值曲線、依賴于解的幅值曲線、平滑分析步幅值曲線、激勵(lì)器幅值曲線、譜幅值曲線、用戶自定義幅值曲線以及PSD定義幅值曲線。
當(dāng)采用Tabular Data形式定義幅值曲線時(shí)，需要對(duì)time span 和Smoothing進(jìn)行設(shè)定，兩者的含義如下：
圖1. Edit Amplitude窗口
Time Span（時(shí)域長(zhǎng)度）：
選擇Step time即幅值函數(shù)的時(shí)間范圍為各個(gè)step的時(shí)間范圍；
選擇Total time則幅值函數(shù)的時(shí)間范圍為除線性攝動(dòng)步以外所有分析步的時(shí)間總長(zhǎng)（也即所有一般分析步的總時(shí)長(zhǎng)）。
在模擬中ABAQUS有兩種時(shí)間尺度。增長(zhǎng)的總體時(shí)間（total time），它貫穿于所有的一般分析步，并且是由每個(gè)一般分析步的總步驟時(shí)間的累積。每個(gè)分析步也有各自的時(shí)間尺度（稱為分析步時(shí)間（step time）），對(duì)于每個(gè)分析步它從零開(kāi)始。隨時(shí)間變化的載荷和邊界條件可以以其中的任何一種時(shí)間尺度來(lái)定義。對(duì)于一個(gè)分析的時(shí)間尺度，它的歷史分解為三個(gè)分析步，每個(gè)100秒長(zhǎng)，如圖2所示。
圖2 某個(gè)模擬中的總體時(shí)間和分析步時(shí)間
Smoothing（幅值曲線光滑度設(shè)置）：Abaqus/Standard中默認(rèn)，在需要計(jì)算幅值函數(shù)對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)時(shí)，會(huì)對(duì)幅值函數(shù)中導(dǎo)數(shù)不連續(xù)點(diǎn)處進(jìn)行光滑處理。
展開(kāi) abaqus幅值中周期函數(shù)（傅里葉級(jí)數(shù)）的應(yīng)用
最近系統(tǒng)具體的學(xué)習(xí)了相關(guān)幅值曲線的知識(shí)，分享一個(gè)周期函數(shù)的知識(shí)。附件有具體的傅里葉級(jí)數(shù)的講解。
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隨便在這吐槽一下：竟然有人把這種簡(jiǎn)單的知識(shí)收費(fèi)，也是厲害了！
周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù).pdf
abaqus曲線切削
利用abaqus幅值曲線定義刀片的軌跡及旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)曲線切割。
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abaqus系列技巧14：聊一聊分析步時(shí)間的概念
開(kāi)篇聲明：對(duì)象為剛接觸abaqus的同學(xué)，力求深入淺出，不求嚴(yán)謹(jǐn)
最近經(jīng)常有群友提出不理解abaqus中定義的分析步時(shí)間是什么意思。
就是上面圖畫紅框的地方。
我這里不著急解釋，先來(lái)帶大家復(fù)習(xí)兩個(gè)方程
其中2.1方程對(duì)應(yīng)著abaqus中的顯式分析，下面那個(gè)KX=F，對(duì)應(yīng)著abaqus中的隱式分析。
我們來(lái)看下這兩個(gè)方程，2-1方程中涉及到速度和加速度，這兩個(gè)概念都和時(shí)間有關(guān)，一個(gè)是時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)，一個(gè)是時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)，所以一旦進(jìn)行顯式分析，時(shí)間是必不可少的，而且具有實(shí)際意義的。
再看下面那個(gè)方程，與時(shí)間毫無(wú)影響，所以在隱式分析中，時(shí)間毫無(wú)意義。那么這里的時(shí)間代表什么呢？
這里的時(shí)間，其實(shí)應(yīng)該配合幅值曲線一起來(lái)看，代表載荷加載的階段。推薦大家讀下我前面一個(gè)帖子：詳解abaqus幅值曲線，就能明白填1也好，填100也好，都代表的載荷的加載過(guò)程，不影響實(shí)際的結(jié)果。
如上圖中的第一個(gè)圖，就是默認(rèn)的幅值曲線，默認(rèn)的時(shí)間為1的情況。這時(shí)候的載荷的加載是按照斜率增加的。我們因此可以得到下面的應(yīng)用
如果我們的載荷是100N，其他默認(rèn)。單面當(dāng)step1完成的時(shí)候，就是加載完成了，得到了我們想要的結(jié)果。那么如果我們想要50N的載荷需要重新算下么？你如果在step中可以找到0.5S時(shí)候的輸出，就不用再算了，step=0.5 的時(shí)候的載荷，就是50N,這時(shí)候的結(jié)果云圖就是你需要的。
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展開(kāi) Abaqus螺栓接觸分析
若使用Abaqus默認(rèn)的幅值曲線Ramp，Abaqus會(huì)在分析步開(kāi)始施加全部的過(guò)盈量，然后使其逐漸減少，到分析步結(jié)束時(shí)過(guò)盈量將值0。這樣在后處理中會(huì)看到，在分析步結(jié)束時(shí)模型沒(méi)有過(guò)盈接觸，接觸面上的接觸壓強(qiáng)CPRESS為0，這樣的結(jié)果是不對(duì)的。因此，不能使用Abaqus默認(rèn)的幅值曲Ramp。
3.接觸分析中不同單元性能的比較：
（1）線性減縮積分單元(C3D8R)和非協(xié)調(diào)單元(C3D8I)都適合于接觸分析，二者得到的位移結(jié)果很相近。使用C3D8R單元可以大大縮短計(jì)算時(shí)間，但得到的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力結(jié)果較差。
（2）如果接觸屬性為“硬”接觸，則不能使用六面體二次單元(C3D20和C3D20R)，以及四面體二次單元(C3D10)，應(yīng)該盡量使用六面體一階單元。有時(shí)可用C3D8I單元(六面體非協(xié)調(diào)模式單元)。若使用二次的，花費(fèi)時(shí)間多，會(huì)出現(xiàn)異常的CPRESS結(jié)果。
（3）使用修正的四面體二次單元(C3D10M)，計(jì)算時(shí)間也大大增加。但如果模型的幾何形狀復(fù)雜，無(wú)法使用六面體單元網(wǎng)格，可以使用C3D10M單元進(jìn)行接觸分析。
（4）采用六面體線性完全積分單元(C3D8)或四面體線性單元(C3D4)得到的分析結(jié)果都很差，因此盡量不要在模型中使用這兩種單元。
展開(kāi) 
Abaqus/Standard求解器設(shè)定接觸面之間的距離或過(guò)盈量
此關(guān)鍵詞的使用方法為：
*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接觸屬性的名稱 >, ADJUST = <位置誤差限度 >
<從面名稱 >，<主面名稱 >
……
*AMPLITUDE，NAME = <幅值曲線的名稱 >
……
*STEP
……
*CONTACT INTERFERENCE，AMPLITUDE = <幅值曲線的名稱 >
<從面名稱 >，<主面名稱 >，<過(guò)盈量或間隙量 >
……
*END STEP
其中，參數(shù)<過(guò)盈量或間隙量 >為負(fù)值表示過(guò)盈量，正值表示間隙量。使用 *CONTACT INTERFERENCE類似于施加載荷，不能在initial分析步中對(duì)其進(jìn)行定義，而只能在后續(xù)分析步中定義。
☆ Abaqus/CAE操作：Interaction模塊，主菜單Interaction → Create，點(diǎn)擊Edit Interaction對(duì)話框底部的Interference fit，如圖2所示：
圖2 過(guò)盈設(shè)置
如果在分析結(jié)果中看到，使用 *CONTACT INTERFERENCE所定義的過(guò)盈接觸沒(méi)有在模型中起作用，則有可能是以下原因引起的：
● *CONTACT INTERFERENCE不能使用ABAQUS默認(rèn)的幅值曲線Ramp（從1降至0），而要使用自定義的幅值曲線，使過(guò)盈接觸的幅值在整個(gè)分析步中從0到1逐漸增大。
展開(kāi) Abaqus/Standard求解器設(shè)定接觸面之間的距離或過(guò)盈量
此關(guān)鍵詞的使用方法為：
*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接觸屬性的名稱 >, ADJUST = <位置誤差限度 >
<從面名稱 >，<主面名稱 >
……
*AMPLITUDE，NAME = <幅值曲線的名稱 >
……
*STEP
……
*CONTACT INTERFERENCE，AMPLITUDE = <幅值曲線的名稱 >
<從面名稱 >，<主面名稱 >，<過(guò)盈量或間隙量 >
……
*END STEP
其中，參數(shù)<過(guò)盈量或間隙量 >為負(fù)值表示過(guò)盈量，正值表示間隙量。使用 *CONTACT INTERFERENCE類似于施加載荷，不能在initial分析步中對(duì)其進(jìn)行定義，而只能在后續(xù)分析步中定義。
☆ Abaqus/CAE操作：Interaction模塊，主菜單Interaction → Create，點(diǎn)擊Edit Interaction對(duì)話框底部的Interference fit，如圖2所示：
圖2 過(guò)盈設(shè)置
如果在分析結(jié)果中看到，使用 *CONTACT INTERFERENCE所定義的過(guò)盈接觸沒(méi)有在模型中起作用，則有可能是以下原因引起的：
● *CONTACT INTERFERENCE不能使用ABAQUS默認(rèn)的幅值曲線Ramp（從1降至0），而要使用自定義的幅值曲線，使過(guò)盈接觸的幅值在整個(gè)分析步中從0到1逐漸增大。
展開(kāi) Abaqus/Standard求解器設(shè)定接觸面之間的距離或過(guò)盈量（轉(zhuǎn)載為自己整理）
此關(guān)鍵詞的使用方法為：
*CONTACT PAIR, INTERACTION = <接觸屬性的名稱 >, ADJUST = <位置誤差限度 >
<從面名稱 >，<主面名稱 >
……
*AMPLITUDE，NAME = <幅值曲線的名稱 >
……
*STEP
……
*CONTACT INTERFERENCE，AMPLITUDE = <幅值曲線的名稱 >
<從面名稱 >，<主面名稱 >，<過(guò)盈量或間隙量 >
……
*END STEP
其中，參數(shù)<過(guò)盈量或間隙量 >為負(fù)值表示過(guò)盈量，正值表示間隙量。使用 *CONTACT INTERFERENCE類似于施加載荷，不能在initial分析步中對(duì)其進(jìn)行定義，而只能在后續(xù)分析步中定義。
☆ Abaqus/CAE操作：Interaction模塊，主菜單Interaction → Create，點(diǎn)擊Edit Interaction對(duì)話框底部的Interference fit，如圖2所示：
圖2 過(guò)盈設(shè)置
如果在分析結(jié)果中看到，使用 *CONTACT INTERFERENCE所定義的過(guò)盈接觸沒(méi)有在模型中起作用，則有可能是以下原因引起的：
● *CONTACT INTERFERENCE不能使用ABAQUS默認(rèn)的幅值曲線Ramp（從1降至0），而要使用自定義的幅值曲線，使過(guò)盈接觸的幅值在整個(gè)分析步中從0到1逐漸增大。
●如果在Abaqus/CAE模型中兩個(gè)接觸面之間有寬度為t的縫隙，而事實(shí)上它們之間應(yīng)該存在接觸關(guān)系，則關(guān)鍵詞 *CONTACT PAIR中的參數(shù) ADJUST = <位置誤差限度 > 必須略大于此縫隙的寬度t，否則Abaqus會(huì)認(rèn)為這兩個(gè)接觸面沒(méi)有接觸，*CONTACT INTERFERENCE 中的參數(shù) <過(guò)盈量或間隙量 >不會(huì)起作用。
展開(kāi) ABAQUS準(zhǔn)靜態(tài)分析方法
2、ABAQUS/Explicit準(zhǔn)靜態(tài)分析：
在求解準(zhǔn)靜態(tài)問(wèn)題上，顯式求解方法已經(jīng)證明是有價(jià)值的，另外ABAQUS/Explicit在求解某些類型的靜態(tài)問(wèn)題方面比ABAQUS/Standard更容易。在求解復(fù)雜的接觸問(wèn)題時(shí)，顯式過(guò)程相對(duì)于隱式過(guò)程的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是更加容易。此外，當(dāng)模型很大時(shí)，顯式過(guò)程比隱式過(guò)程需要較少的系統(tǒng)資源。
將顯式動(dòng)態(tài)過(guò)程應(yīng)用于準(zhǔn)靜態(tài)問(wèn)題需要一些特殊的考慮。根據(jù)定義，由于一個(gè)靜態(tài)求解是一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的求解過(guò)程，所以在其固有的時(shí)間尺度上分析模擬常常在計(jì)算上是不切合實(shí)際的，它將耗費(fèi)大量的時(shí)間和計(jì)算資源。因此，為了獲得較經(jīng)濟(jì)的解答，必須采取一些方式來(lái)加速問(wèn)題的模擬。但是帶來(lái)的問(wèn)題是隨著問(wèn)題的加速，靜態(tài)平衡的狀態(tài)卷入了動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，在這里慣性力成為更加起主導(dǎo)作用的。我們的目標(biāo)是在保持慣性力產(chǎn)生不顯著影響的前提下，用最短的時(shí)間進(jìn)行模擬。
3、分析方法：
用提高加載速率的方法來(lái)加快準(zhǔn)靜態(tài)分析的速度是較簡(jiǎn)單的一種方法，對(duì)于準(zhǔn)確和高效的準(zhǔn)靜態(tài)分析，要求施加的載荷盡可能的光滑。突然、急促的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力波，它將導(dǎo)致振蕩或不準(zhǔn)確的結(jié)果。以可能最光滑的方式施加載荷要求加速度從一個(gè)增量步到下一個(gè)增量步只能改變一個(gè)小量。如果加速度是光滑的，隨其變化的速度和位移也是光滑的。所以我們使用ABAQUS自帶的光滑幅值曲線（smooth step）定義加載位移。在模擬過(guò)程中，變形材料的動(dòng)能決不能超過(guò)其內(nèi)能的一個(gè)很小的百分比（典型地為5%到10%），這時(shí)候我們認(rèn)為這個(gè)過(guò)程近似為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。
4、操作過(guò)程：
具體的分析過(guò)程通過(guò)三個(gè)案例演示，分別為準(zhǔn)靜態(tài)單向拉伸、三點(diǎn)彎曲、軸向壓縮。視頻鏈接如下https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12146
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