abaqus 歷史變量
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus 歷史變量的視頻教程
ABAQUS案例-場(chǎng)變量的應(yīng)用及材料參數(shù)在各分析中隨場(chǎng)變量的變化
ABAQUS中場(chǎng)變量的應(yīng)用在復(fù)雜工程問題中可以極大的減輕工作量，以及滿足工程師靈活處理問題的需要。本課程介紹ABAQUS中的場(chǎng)變量應(yīng)用以及介紹了場(chǎng)變量的一個(gè)應(yīng)用示例——材料彈性模量在各分析步中隨場(chǎng)變量而變化。
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abaqus中利用UVARM子程序創(chuàng)建自定義場(chǎng)變量
在后處理中我們可以查看應(yīng)力、應(yīng)變、位移等各種單元結(jié)果，但有時(shí)候我們想用后處理云圖來顯示一些單元結(jié)果不包含的變量，這個(gè)時(shí)候就可以運(yùn)用UVarm子程序來自定義單元輸出變量了。Uvarm比較簡(jiǎn)單，在定義材料的時(shí)候選擇user ouput variables并設(shè)置數(shù)量即可。
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abaqus 歷史變量的實(shí)例教程
ABAQUS中，對(duì)于很多動(dòng)態(tài)問題，尤其像高速?zèng)_擊模擬中，對(duì)結(jié)果評(píng)價(jià)很重要的一點(diǎn)就是要保證模型能量守恒，這就涉及到ABAQUS歷史輸出中各能量變量的意義，下面最各簡(jiǎn)單整理：
ALLAE：人工偽應(yīng)變能，六面體、殼網(wǎng)格中沙漏發(fā)生情況指標(biāo)
ALLCD：蠕變、膨脹以及粘彈性消耗的能量
ALLFD：摩擦消耗的能量
ALLIE：總的內(nèi)能，ALLIE=ALLSE+ALLPD+ALLCD+ALLAE+ALLQB+ALLEE+ALLDMD
ALLKE：動(dòng)能
ALLKL：碰撞消耗的能量
ALLVD：粘性消耗的能量
ALLDMD：破壞消耗的能量
ETOTAL：所有能量的總和
NOTE：ALLAE（偽應(yīng)變能）的理解：偽應(yīng)變能就是控制沙漏變形所消耗的主要能量。如果偽應(yīng)變能過高，說明過多的應(yīng)變能被用來控制沙漏變形了。一般通過比較偽應(yīng)變能和其他內(nèi)部能量的值來判斷偽應(yīng)變能是否過高，以及判斷過高的偽應(yīng)變能的來源。
展開 在LS-DYNA軟件中，每個(gè)材料模型都可以通過關(guān)鍵字*DATABASE_EXTENT_BINARY定義額外歷史變量的輸出，如下圖所示：
將第一個(gè)選項(xiàng)卡NEIPH改為需要輸出的個(gè)數(shù)即可，比如改為4，即可輸出實(shí)體單元材料的4個(gè)歷史變量。
對(duì)于常用的脆性材料損傷本構(gòu)模型，常常需要輸出歷史變量來獲取損傷變量，比如HJC本構(gòu)模型的損傷變量是1號(hào)歷史變量。下面介紹如何查詢歷史變量所代表含義。
在LS-DYNA官網(wǎng)里可以查到，網(wǎng)址https://www.dynasupport.com/howtos/material/history-variables
舉例子：
比如272號(hào)RHT模型：
可以看出RHT模型的4號(hào)歷史變量是損傷，3號(hào)歷史變量是孔隙度。查看時(shí)只需要在ls-prepost中選擇對(duì)應(yīng)的history var#id即可
比如111號(hào)HJC模型：
可以看出1號(hào)歷史變量是損傷。
比如15號(hào)JC模型：歷史變量含義較多，也意味著我們需要把之前選項(xiàng)卡的數(shù)字增大到6。
比如159號(hào)CSCM模型：3號(hào)和4號(hào)歷史變量即為不同類型的損傷
綜上所述，根據(jù)LS-DYNA官方網(wǎng)站提供的對(duì)照表查詢即可。
網(wǎng)址https://www.dynasupport.com/howtos/material/history-variables
展開 本帖以典型的材料大變形問題磨粒切削加工引起的加工損傷為案例講解損傷歷史變量的定義與輸出步驟。
在我們沒有更好的文獻(xiàn)參考時(shí)，官方仿真軟件的幫助文檔是一個(gè)最佳的選擇。以下提供在LSDYNA中具體查閱歷史變量定義的鏈接如下，
History Variables for Certain Material Models — Welcome to the LS-DYNA support site.
基于此，必須首先定義目標(biāo)歷史變量如圖1所示。具體通過，在關(guān)鍵字 *DATABASE_EXTENT_BINARY中定義NEIPH 或 NEIPS 實(shí)現(xiàn)。這里NEIPH 或 NEIPS 只能填入具體的數(shù)字加以定義材料具體哪些的歷史變量。
圖1
具體以此為例：為輸出磨粒切削加工引起的工件損傷，首先找到對(duì)應(yīng)的工件材料編號(hào)110（工件為K9玻璃，采用JH-2本構(gòu)），可知損傷因定義為2如圖1所示，故在NEIPH輸入數(shù)字2即可，若為了查看其他材料歷史變量，對(duì)應(yīng)輸出1-4即可實(shí)現(xiàn)。
圖2
完成定義后，完成模型建模輸出為k文件，在LSPP中進(jìn)行損傷云圖的輸出。圖3為定義的損傷在后處理中的查看方式，圖4為輸出的損傷云圖，紅色粒子表示損傷。
圖3
圖4
以上，基于此案例，可在LSDYNA軟件中定義并輸出所給材料的歷史變量。
展開 ABAQUS中的場(chǎng)變量具有較高的應(yīng)用價(jià)值，可以在一些復(fù)雜的工程應(yīng)用中極大的減輕工作量。本實(shí)例即是展示一個(gè)場(chǎng)變量應(yīng)用——材料彈性模量隨場(chǎng)變量而變化，其中它涉及到關(guān)鍵字的編輯（關(guān)鍵字的具體編輯也在附件中）。本實(shí)例在附件的inp文件中。
調(diào)用子程序后，計(jì)算復(fù)合材料損傷過程，損傷變量和單元?jiǎng)h除出現(xiàn)負(fù)值和大于1得值，真誠(chéng)求助。附上子程序，請(qǐng)老師指教
20251203.txt
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有限元后處理直接與數(shù)據(jù)圖片處理、論文撰寫相關(guān)，除了典型的應(yīng)力張量與應(yīng)變張量外，ABAQUS還提供了大量可供使用者讀取的其他應(yīng)力/應(yīng)變/損傷參數(shù)，這都有助于結(jié)果的分析。今天喵星人就教你讀懂其中的應(yīng)力、應(yīng)變及損傷的后處理細(xì)節(jié)。
一、應(yīng)力相關(guān)
根據(jù)用戶手冊(cè)及后處理分類，ABAQUS提供了三類典型的后處理變量：
1.不變量
不變量的定義是指張量在坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)下保持不變的量。這些量反映了材料內(nèi)在的力學(xué)狀態(tài)
Abaqus后處理-云圖變量含義（部分）5個(gè)月前
結(jié)果中分量說明：
S11、S22、S33指各軸正應(yīng)力；
S12指作用于XZ平面(與“2”，即Y軸垂直的平面)內(nèi)，沿1方向剪應(yīng)力；
S13指作用于XY平面內(nèi)，沿1方向剪應(yīng)力；
S23指作用于XY平面內(nèi)，沿2方向剪應(yīng)力。
若為柱坐標(biāo)，S12、S13、S23分別指：由徑向向環(huán)向的剪應(yīng)力、由徑向向軸向的剪應(yīng)力、由環(huán)向向軸向的剪應(yīng)力。
調(diào)用子程序后，計(jì)算復(fù)合材料損傷過程，損傷變量和單元?jiǎng)h除出現(xiàn)負(fù)值和大于1得值，真誠(chéng)求助。附上子程序，請(qǐng)老師指教
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abaqus后處理界面中探針功能附帶的標(biāo)記樣式非常丑陋，基于abaqus的試圖注釋功能進(jìn)行二次開發(fā)，形成了場(chǎng)變量標(biāo)注插件，方便快速的標(biāo)注關(guān)心區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變等結(jié)果。
插件介紹：
按鈕介紹
從左至右依次是：標(biāo)記按鈕、隱藏標(biāo)記按鈕、恢復(fù)顯示按鈕、刪除按鈕
示意動(dòng)畫
使用方法：
1） Probe查看節(jié)點(diǎn)結(jié)果
The output variables listed below are available in Abaqus/Explicit.
Mechanical analysis–nodal quantities
CFORCE
Field: yes History: no .fil: no
Contact normal force (CNORMF) and frictional
一、引言
使用ABAQUS進(jìn)行多道次加工時(shí)，往往牽扯道次之間變量的繼承（如晶粒尺寸、累積損傷等），這對(duì)多道次變形模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性有較大的影響。本文以VUHARD子程序及簡(jiǎn)單的熱壓縮模型為例，分享雙道次壓縮之間的晶粒尺寸的繼承方法。
二、模型建立
使用Sellars和Mctegart提出的阿倫尼烏斯方程來描述變形溫度及應(yīng)變速率對(duì)材料熱成形過程的影響
眾所周知，針對(duì)硬脆材料的模擬通常采用JHC或JH-2本構(gòu)模型模擬，玻璃類材質(zhì)、混凝土等是這類硬脆材料的典型代表。相同的是，無論JHC還是JH2本構(gòu)模型都內(nèi)置有材料的累積損傷模型用以準(zhǔn)確描述硬脆材料在收到破壞時(shí)的內(nèi)部單元失效變化，反映在宏觀上即產(chǎn)生裂紋、斷裂、損傷等。研究上述諸如裂紋等材料大變形問題對(duì)于深入認(rèn)知本構(gòu)模型的作用機(jī)理就顯得尤為必要。
LSDYNA作為專門針對(duì)材料非線性
ABAQUS導(dǎo)入初始場(chǎng)變量（預(yù)定義場(chǎng)）
通常利用ABAQUS計(jì)算時(shí)，需要多步驟分析，例如計(jì)算多次低速?zèng)_擊以及沖擊后壓縮等，下面詳細(xì)描述利用數(shù)據(jù)傳遞方法進(jìn)行多步驟分析。（建議購(gòu)買視頻，視頻內(nèi)包含此帖子）
導(dǎo)入效果圖如下：
導(dǎo)入的損傷云圖
導(dǎo)入的應(yīng)力場(chǎng)
導(dǎo)入的位移場(chǎng)
分層損傷的導(dǎo)入
1. 計(jì)算完成后
在使用ABAQUS進(jìn)行有限元仿真時(shí)，調(diào)用用戶子程序可以使用戶解決一些問題時(shí)具有很大的靈活性。在實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的計(jì)算過程時(shí)，ABAQUS軟件與子程序之間的交互關(guān)系是需要了解的。Vxxxxxx(VUMAT/VUHARD/VUSDFLD等)子程序內(nèi)需要將用戶自定義變形部分寫入(do k=1,nblock → end do)語句內(nèi)，理解nblock的含義將對(duì)子程序的改進(jìn)大有幫助。本文以VUHARD子程序?yàn)槔?/div>
3.3.1 DatumPlaneByOffset(...)
This method creates a Feature object and a DatumPlane object offset by a specified distance from an existing plane.
Path
mdb.models[name].rootAssembly.DatumPlaneByOffset
