abaqus大變形分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus大變形分析的視頻教程
ABAQUS橡膠網(wǎng)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(wèn)題）
本課程的內(nèi)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(dǎo)入ABAQUS教學(xué)（插件見附件），介紹網(wǎng)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(fù)現(xiàn)三維橡膠啞鈴試樣拉伸大變形有限元分析。 拼合多個(gè)分析步的結(jié)果，解決力-位移曲線不連續(xù)問(wèn)題，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
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基于ABAQUS橡膠大變形分析
本視頻內(nèi)容：橡膠大變形的基本分析流程。 應(yīng)用場(chǎng)景： 高壓、超高壓橡膠密封性能，保壓能力測(cè)試。 橡膠大變形的分析過(guò)程。 如何讓通過(guò)幾何剖分提高網(wǎng)格質(zhì)量。 往期精彩： HYMPERMESH直齒輪六面體網(wǎng)格的劃分 ABAQUS幾何清理及修復(fù) HYMPERMESH與ABAQUS聯(lián)合（銷軸簡(jiǎn)化梁?jiǎn)卧?HYPERMESH中設(shè)置ABAQUS銷軸接觸設(shè)置
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ABAQUS案例-CEL方法在大變形分析中的應(yīng)用及技巧
本實(shí)例即是展示了如何采用CEL方法來(lái)模擬大變形問(wèn)題(例如大變形沖壓成型)，以及演示了分析中的技巧。
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abaqus大變形分析的實(shí)例教程
關(guān)于橡膠的大變形分析是一個(gè)令人十分頭痛的問(wèn)題，常常會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)格畸變中止計(jì)算，即使調(diào)整網(wǎng)格，調(diào)整參數(shù)，各種折騰，還是不能解決問(wèn)題。這時(shí)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(lái)十分簡(jiǎn)單，但實(shí)際上初次摸索的話還是要花費(fèi)不少時(shí)間的，關(guān)鍵在于變形模型的提取及重畫分，以及關(guān)鍵詞的編輯和提交計(jì)算。對(duì)于混跡CAE分析多年的老鳥來(lái)說(shuō)，根據(jù)Help的提示搞出來(lái)不成問(wèn)題，但是對(duì)于一些菜鳥或者英語(yǔ)水平不那么厲害的，學(xué)起來(lái)其實(shí)也蠻費(fèi)勁的。網(wǎng)上雖然有不少資料，但是詳細(xì)，完整講解操作過(guò)程的資料很少。
Map Solution分析的實(shí)質(zhì)就是將一個(gè)大變形分析，拆分成多個(gè)小變形分析，首先進(jìn)行一個(gè)小變形分析，提取出網(wǎng)格之后，進(jìn)行網(wǎng)格重畫分，避免網(wǎng)格繼續(xù)變形而造成畸變，然后導(dǎo)入到Abaqus中完成相關(guān)的邊界條件設(shè)置，最后導(dǎo)出關(guān)鍵字文件并進(jìn)行相關(guān)語(yǔ)句添加，最后運(yùn)用命令的方式提交。具體的操作過(guò)程見視頻：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10577
該視頻詳細(xì)介紹了Map Solution的設(shè)置過(guò)程與注意事項(xiàng)，購(gòu)買了視頻的可以私信我或者在評(píng)論下方留言，我會(huì)提供CAE模型以及相關(guān)的關(guān)鍵字文件。
（切記：使用這些高級(jí)分析方法（Map Solution、ALE、CEL）的前提是，你對(duì)傳統(tǒng)的分析方法進(jìn)行了足夠多次的嘗試，確定修改網(wǎng)格，調(diào)整分析參數(shù)都無(wú)法完成相應(yīng)的變形分析
展開 橡膠圈的材料選取、形狀的設(shè)計(jì)及受力大小對(duì)其密封性能有很大的影響，然而在實(shí)際壓縮試驗(yàn)過(guò)程中很難觀測(cè)到其受力變形的瞬態(tài)大變形行為。通過(guò)ABAQUS有限元分析可以得到橡膠圈的受力變形過(guò)程，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及優(yōu)化具有較大的幫助，也有利于縮短研發(fā)周期，降低經(jīng)濟(jì)成本。
2模型建立
模型采用常用的橡膠材料與模具裝配模型，如圖1所示。整個(gè)建模過(guò)程與后續(xù)的有限元分析中均采用統(tǒng)一的mm單位制。
圖1 模型基本尺寸
3有限元分析
本案例的有限元分析是在ABAQUS 2017平臺(tái)上全程進(jìn)行的。運(yùn)用Standard/Explicit分析模塊，之后進(jìn)入Part模塊創(chuàng)建上述分析模型。建立的有限元模型如圖2所示。模型中主要涉及兩種材料模型，橡膠本構(gòu)已經(jīng)很成熟了，選用超彈性Mooney-Rivlin本構(gòu)，模具使用鋼鐵本構(gòu)，輸入基本的物理參數(shù)即可。橡膠圈及鋼鐵本構(gòu)參數(shù)分別如圖3、4所示。之后定義接觸及邊界條件完成有限元模型的前處理操作。
圖2有限元模型
圖3橡膠圈本構(gòu)參數(shù)
圖4模具本構(gòu)參數(shù)
4結(jié)果與討論
模型的后處理操作是在Abaqus/CAE的Visualization模塊，模型求解完成后對(duì)云圖只顯示材料填充區(qū)域云圖，此時(shí)，橡膠材料就從一開始的圓形被壓縮成類似于矩形的形狀，如圖5所示。
圖5應(yīng)力云圖
5結(jié)論
本案例針對(duì)橡膠圈進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的大變形分析，從應(yīng)力云圖來(lái)看，仿真結(jié)果很好模擬了橡膠圈在壓縮時(shí)候的大變形行為，后續(xù)可以單獨(dú)提取最大變形處的應(yīng)力應(yīng)變曲線等，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有一定的參考意義。
展開 關(guān)于橡膠的大變形分析是一個(gè)令人十分頭痛的問(wèn)題，常常會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)格畸變中止計(jì)算，即使調(diào)整網(wǎng)格，調(diào)整參數(shù)，各種折騰，還是不能解決問(wèn)題。這時(shí)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(lái)十分簡(jiǎn)單，但實(shí)際上初次摸索的話還是要花費(fèi)不少時(shí)間的，關(guān)鍵在于變形模型的提取及重畫分，以及關(guān)鍵詞的編輯和提交計(jì)算。對(duì)于混跡CAE分析多年的老鳥來(lái)說(shuō)，根據(jù)Help的提示搞出來(lái)不成問(wèn)題，但是對(duì)于一些菜鳥或者英語(yǔ)水平不那么厲害的，學(xué)起來(lái)其實(shí)也蠻費(fèi)勁的。網(wǎng)上雖然有不少資料，但是詳細(xì)，完整講解操作過(guò)程的資料很少。
Mapsolution設(shè)置流程總結(jié)
第一步：先進(jìn)行小變形分析，具體分析設(shè)置與常規(guī)的橡膠件計(jì)算一樣，只是需要特別注意在STEP模塊下，需要設(shè)置重啟動(dòng)輸出選項(xiàng)。
重啟動(dòng)輸出設(shè)置
第二步:變形后網(wǎng)格的提取，新建一個(gè)Model，并導(dǎo)入剛剛小變形生成的odb，然后導(dǎo)出，為下一步網(wǎng)格重畫做準(zhǔn)備
變形體提取
第三步：對(duì)變形后網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格重畫，這里使用第三方軟件完成
變形后網(wǎng)格重畫分
第四步：將重畫分網(wǎng)格之后的模型導(dǎo)入到Abaqus中進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算設(shè)置，并生成關(guān)鍵字文件，然后進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)句編寫
Map Solution語(yǔ)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(shí)質(zhì)就是將一個(gè)大變形分析，拆分成多個(gè)小變形分析，首先進(jìn)行一個(gè)小變形分析，提取出網(wǎng)格之后，進(jìn)行網(wǎng)格重畫分，避免網(wǎng)格繼續(xù)變形而造成畸變，然后導(dǎo)入到Abaqus中完成相關(guān)的邊界條件設(shè)置，最后導(dǎo)出關(guān)鍵字文件并進(jìn)行相關(guān)語(yǔ)句添加，最后運(yùn)用命令的方式提交。
展開 對(duì)同一個(gè)模型來(lái)講，通常，拉格朗日建模方式計(jì)算更加準(zhǔn)確，計(jì)算效率更高，因?yàn)樗械膸缀误w都采用拉格朗日單元類型，而CEL建模方式的計(jì)算更加耗時(shí)，且產(chǎn)生的文件更大，一個(gè)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(shù)量要明顯多于相應(yīng)的拉格朗日模型的單元數(shù)量。
但是，如果模型要經(jīng)歷極大變形，那么這兩種建模方式的優(yōu)劣就要好好評(píng)價(jià)一下了。在大變形分析中，拉格朗日模型容易發(fā)生網(wǎng)格畸變，網(wǎng)格畸變區(qū)的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性將會(huì)大打折扣，產(chǎn)生不可信的結(jié)果甚至計(jì)算中斷得不到結(jié)果；而CEL模型在犧牲一定的幾何模型精度和結(jié)果準(zhǔn)確性的前提下，計(jì)算會(huì)非常穩(wěn)定，網(wǎng)格不會(huì)發(fā)生畸變，相較于拉格朗日的網(wǎng)格畸變區(qū)反而會(huì)得到更加合理的計(jì)算結(jié)果。所以，在選擇建模分析方式時(shí)，尤其是大變形分析，兩種方法孰優(yōu)孰劣，需要結(jié)合一定的經(jīng)驗(yàn)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(gè)鉚接案例，如下面的示意圖所示。 ? 具體的模型長(zhǎng)下面這樣：左邊是中央截面圖，右面是實(shí)物圖，上下兩部分是沖模，張揚(yáng)帶孔圓盤是固定模板，上下兩部分沖模同時(shí)施力以使鉚釘達(dá)到最終的變形。 ? 這個(gè)過(guò)程很明顯是一個(gè)極限大變形過(guò)程，我們可能關(guān)心這個(gè)過(guò)程中的三個(gè)問(wèn)題：
1、 鉚釘在成型過(guò)程中的變形是否適當(dāng)？
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(guò)程工具的壓力是否足夠？
那么這三個(gè)關(guān)心的問(wèn)題我們可以考察分析鉚釘?shù)?em>變形位移、成型后的等效塑性變形和成型過(guò)程中的沖模受力等變量，去評(píng)估我們關(guān)心的問(wèn)題從而做出一些結(jié)論或改進(jìn)。 本案例不再進(jìn)行step by step的演示，各位小伙伴可以自行練習(xí)。下面來(lái)具體看一下分析模型和相關(guān)結(jié)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(wú)摩擦通用接觸。
展開 Abaqus大變形之SPH方法模擬分析Step by Step-01-10.pdf
abaqus大變形分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
abaqus大變形分析的最新內(nèi)容
圓柱體坯料鍛造鐓粗-ALE網(wǎng)格自適應(yīng)大變形分析
Upsettingofacylindricalbillet:quasi-staticanalysiswithmesh-to-meshsolutionmapping(Abaqus/Standard)andadaptivemeshing(Abaqus/Explicit)
這是abaqus幫助文檔案例之一。內(nèi)容為自己親自動(dòng)手做的，含經(jīng)驗(yàn)分享。
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針對(duì)某袋除塵器整體進(jìn)行ABAQUS有限元分析，考慮九項(xiàng)載荷工況，分析設(shè)備靜應(yīng)力、熱應(yīng)力、變形及熱膨脹數(shù)值11個(gè)月前
某袋除塵殼體結(jié)構(gòu)選型如下：
箱體板厚5mm
箱體角柱：角鋼L90*56*8
箱體加強(qiáng)筋：角鋼L90*56*6
花板厚6mm
花板下加強(qiáng)筋：橫向?yàn)楸怃?0*6，縱向?yàn)楸怃?00*6
箱體中間支撐管：鋼管Φ60*5
圖1 袋除塵殼體結(jié)構(gòu)示意圖
2、 建立模型
按照殼體結(jié)構(gòu)示意圖建立幾何模型如圖2所示。
煙道結(jié)構(gòu)
煙道壁厚5mm，圖1為煙道結(jié)構(gòu)及其支座示意圖、除塵器支座設(shè)置示意圖。
圖1 袋除塵煙道結(jié)構(gòu)及其支座、除塵器支座設(shè)置示意圖
建立模型
由于進(jìn)氣煙道與殼體之間沒(méi)有膨脹節(jié)，因此需要考慮殼體的熱膨脹對(duì)煙道的影響，殼體已經(jīng)過(guò)計(jì)算滿足要求，本模型無(wú)需建立加強(qiáng)筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設(shè)置有膨脹節(jié)，故單獨(dú)建立出氣煙道模型
某移動(dòng)罩下軌道梁（H型鋼），在移動(dòng)罩運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生較大變形，通過(guò)有限元分析，使用動(dòng)載荷分析
動(dòng)態(tài)載荷可依其作用方式的不同，分為以下三類：
1．構(gòu)件作加速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)構(gòu)件的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)將受到與其加速度有關(guān)的慣性力作用，故此類問(wèn)題習(xí)慣上又稱為慣性力問(wèn)題。
2．載荷以一定的速度施加于構(gòu)件上，或者構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)突然受阻，這類問(wèn)題稱為沖擊問(wèn)題。
3．構(gòu)件受到的載荷或由載荷引起的應(yīng)力的大小或方向
1 引言
近年來(lái)，隨著有限元分析技術(shù)的飛速發(fā)展，工程領(lǐng)域?qū)τ趶?fù)雜結(jié)構(gòu)的理解和設(shè)計(jì)能力達(dá)到了前所未有的高度。然而，在這一過(guò)程中，經(jīng)典理論研究的價(jià)值依然不可忽視。許多早期的研究成果雖然產(chǎn)生于計(jì)算機(jī)尚未普及的時(shí)代，但其所展現(xiàn)的精巧分析方法和深刻物理洞察，依舊是今天工程學(xué)科的重要基石。近期，我閱讀了de Runtz和Hodge于1963年發(fā)表的一項(xiàng)經(jīng)典研究，這項(xiàng)工作在當(dāng)時(shí)推動(dòng)了對(duì)結(jié)構(gòu)工程中圓環(huán)構(gòu)件的理解
摘 要：為研究混凝土防滲墻內(nèi)力及變形影響因素，文章建立數(shù)值計(jì)算模型，系統(tǒng)的分析了混凝土剛度及防滲墻厚度對(duì)墻內(nèi)力及變形的影響，結(jié)果表明：防滲墻的最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力均隨墻的高程增大而增大，混凝土彈性模量對(duì)墻的變形影響非常小。在不同彈性模量的混凝土工況下，最大水平位移出現(xiàn)在墻頂；防滲墻小主應(yīng)力和和大主應(yīng)力隨高程的增大而減小。為保證防滲墻及大壩有較好防滲性能，應(yīng)結(jié)合試驗(yàn)確定防滲材料參數(shù)。
關(guān)鍵詞
[ 摘要 ] 針對(duì)某企業(yè)多臺(tái)聯(lián)動(dòng) CNC 車床大跨距桁架機(jī)械手機(jī)身剛度及整機(jī)穩(wěn)定性問(wèn)題，基于 ABAQUS 模態(tài) 分析理論，對(duì)大跨距桁架機(jī)械手橫梁不同橫截面進(jìn)行分析，比較并判別最優(yōu)橫截面材料力學(xué)性能。通過(guò)對(duì) 桁架機(jī)械手橫梁不同橫截面的有限元分析，得出其自振頻率以及前 6 階振型圖。根據(jù)企業(yè)要求，優(yōu)化橫梁 結(jié)構(gòu)，使其在滿足高精度高剛度的要求下，機(jī)構(gòu)重量減輕，滿足企業(yè)生產(chǎn)需求，提高經(jīng)濟(jì)效益。
[
本文是《Advances in Bridge Engineering》最新發(fā)表英文論文的摘錄稿，簡(jiǎn)要介紹原文的研究意義、過(guò)程和方法以及主要結(jié)論。采用中文摘錄稿的形式，方便閱讀，節(jié)約讀者時(shí)間。感興趣的讀者，請(qǐng)點(diǎn)擊文末左下方“閱讀原文”，可免費(fèi)下載英文全文。
Abaqus為用戶提供了多種本構(gòu)關(guān)系來(lái)模擬超彈性材料，這種材料具有高度非線性，當(dāng)Abaqus進(jìn)行模擬時(shí)假設(shè)這種材料是具有彈性、各向同性，并且同時(shí)考慮幾何非線性效應(yīng)。與材料的剪切柔度相比，對(duì)于大多數(shù)類似橡膠的固體材料，其可壓縮性非常小，當(dāng)分析對(duì)象為平面應(yīng)力問(wèn)題、殼、薄膜、梁、桁架、或者鋼筋等，這個(gè)問(wèn)題不值得關(guān)注。但是對(duì)于固體、平面應(yīng)變或者軸對(duì)稱問(wèn)題卻不能忽略。對(duì)此，Abaqus
