abaqus過度變形的案例
單元扭轉(zhuǎn)過度和變形速度比大于10000、單元畸變、穿透解決方法 ￥28
There are a total of 2 excessively distorted elements
The ratio of deformation speed to wave speed exceeds 1.0000 in at least one element
單元扭轉(zhuǎn)過度和變形速度比大于10000、單元畸變、穿透解決方法：
大部分情況是接觸設(shè)置的問題，單元刪除后內(nèi)部單元之間無接觸關(guān)系，因此會造成侵入問題。
壓縮工況時穿透
沖擊時沖頭與材料發(fā)生穿透
單元入侵嚴(yán)重
接觸設(shè)置后效果圖
每層之間層次分明、無穿透
接觸設(shè)定方法
Interaction模塊
1.創(chuàng)建接觸屬性，給定切向和法向接觸行為，摩擦系數(shù)為0.3，法向硬接觸
Assembly模塊
對于層合板：創(chuàng)建層合板每層上下表面，以及界面層（0.001mm）的上下表面（注意是mesh面），若為0厚度界面層則不需要創(chuàng)建，QS代表球的外表面，GTS代表支撐夾具上表面，其中ALL代表所有單元的內(nèi)外表面，創(chuàng)建步驟后續(xù)給出；
對于機織復(fù)合材料：只需創(chuàng)建QS，GTS，試件上表面以及ALL面。
創(chuàng)建ALL面（所有單元內(nèi)外表面）
展開 批量提取Abaqus的節(jié)點坐標(biāo)(初始坐標(biāo)、指定Step下的變形量、變形后節(jié)點坐標(biāo)) ￥40
<h2>摘要</h2><p>本文介紹如何使用Python腳本二次開發(fā)來批量提取ABAQUS輸出數(shù)據(jù)庫（ODB）文件中指定Step下的Set節(jié)點集變形量。通過詳細的步驟說明、代碼示例和圖片展示，您將學(xué)會如何使用該腳本，自動化輸出CSV文件包含（Node Label；Step Name、Increment、Step Time，U1，U2）。</p><p>如果還需要按Increment提取每個增量下的變形后的節(jié)點坐標(biāo)的話，在提取變形量的基礎(chǔ)上，與初始坐標(biāo)進行簡單的計算就可以求得坐標(biāo)。 （備注：該代碼只提取了x，y方向的變形量）</p><h2>1. 問題描述</h2><p>在工程仿真和分析領(lǐng)域，提取ABAQUS輸出數(shù)據(jù)庫（ODB）文件中的節(jié)點集變形量是一項常見任務(wù)。然而，手動提取這些數(shù)據(jù)是一項繁瑣且容易出錯的工作。因此，需要一種自動化的方法來批量提取指定步驟下按節(jié)點集組織的變形量數(shù)據(jù)。</p><h2>2. 實例展示</h2><p>假設(shè)我們有一個名為`example.odb`的ODB文件，其中包含名為`Step-x`的步驟和名為`Set-x`的節(jié)點集。運行以上代碼后，腳本會自動將該步驟下節(jié)點集的變形量提取出來，并保存為`NodalDisplacement.csv`文件。
展開 Abaqus+PyQt+Python平面變形歐拉角計算
下面以簡單例子介紹平面變形、指向歐拉角的計算，包括絕對歐拉角、相對歐拉角。
1 簡化模型
下面的六面體為表面殼模型，下面由三段梁支持，三段梁分別沿X、Y、Z軸向。六個面的厚度不同，在上側(cè)3個面施加不同的壓力，如下左圖所示。位移云圖如下右圖所示。
2 計算要求
計算六面體上面3個面的變形歐拉角，包括3個面的絕對歐拉角，平面2、3相對與平面1的相對歐拉角。平面1、2、3如下圖所示。
3 數(shù)據(jù)處理
使用平面節(jié)點坐標(biāo)、位移數(shù)據(jù)計算平面變形歐拉角。可以使用Python腳本輸出平面節(jié)點編號、節(jié)點坐標(biāo)（X、Y、Z）、節(jié)點位移（U1、U2、U3），如下圖所示。下圖為平面1的10個工況的數(shù)據(jù)文件，打開的文本文件中7列數(shù)據(jù)為節(jié)點編號、坐標(biāo)、位移。
三個平面10個工況的節(jié)點數(shù)據(jù)文件如下圖所示。每個文件中包含一個工況一個平面的節(jié)點編號、坐標(biāo)、位移數(shù)據(jù)。
4 絕對歐拉角計算
使用PyQt+Python開發(fā)了一個簡單的小軟件，計算絕對歐拉角、相對歐拉角。
首先計算各平面的絕對歐拉角。
計算平面1的10個工況的絕對歐拉角。
平面1變形的絕對歐拉角計算結(jié)果如下圖所示。
伴隨絕對歐拉角計算結(jié)果，軟件同時寫出了平面變形前后的坐標(biāo)系數(shù)據(jù)，如下圖。每行18個數(shù)據(jù)，每3個數(shù)據(jù)為一個坐標(biāo)軸向量，變形前后2個坐標(biāo)系，6個坐標(biāo)軸，18個數(shù)據(jù)。
5 相對歐拉角計算
利用計算絕對歐拉角時得到的坐標(biāo)系文件，計算平面變形相對歐拉角，如下圖所示，計算平面2相當(dāng)于平面1、平面3相對與平面1的相對歐拉角。
計算結(jié)果如下圖所示。
6 小結(jié)
上述軟件用的算法申請了發(fā)明專利，軟件申請了軟著。
展開 Abaqus模擬橡膠大變形
Abaqus為用戶提供了多種本構(gòu)關(guān)系來模擬超彈性材料，這種材料具有高度非線性，當(dāng)Abaqus進行模擬時假設(shè)這種材料是具有彈性、各向同性，并且同時考慮幾何非線性效應(yīng)。與材料的剪切柔度相比，對于大多數(shù)類似橡膠的固體材料，其可壓縮性非常小，當(dāng)分析對象為平面應(yīng)力問題、殼、薄膜、梁、桁架、或者鋼筋等，這個問題不值得關(guān)注。但是對于固體、平面應(yīng)變或者軸對稱問題卻不能忽略。對此，Abaqus/Standard提供了雜交單元來模擬超彈性材料中完全的不可壓縮行為。
橡膠材料力學(xué)性能的描述方法主要為兩類：一類是認為橡膠為連續(xù)介質(zhì)的現(xiàn)象學(xué)描述；另一類是基于熱力學(xué)統(tǒng)計的方法?；谶B續(xù)介質(zhì)力學(xué)的本構(gòu)模型主要有Polynomial、Reduce Polynomial、Ogden模型等，其中Mooney-Rivlin模型是 Polynomial的特殊形式，Neo-Hookean 模型是Reduce Polynomial的特殊形式?；跓崃W(xué)統(tǒng)計主要有Arruda-Boyce和Van der Waals等本構(gòu)模型。本文利用Abaqus模擬大變形的橡膠，具體步驟如下。
1、在Abaqus/CAE Sketch模塊中作出模型草圖，如圖1所示，然后在Part模塊中分別建立Push、Rubber、Base三個部件。其中Push為解析剛體，Base為離散剛體。
圖1 草圖
2、在Property模塊中定義橡膠的屬性，采用Mooney-Rivlin模型，參數(shù)如圖2所示，然后賦給Rubber部件。
圖2 橡膠參數(shù)設(shè)置
3、裝配，定義分析步，采用默認的場輸出和歷史輸出。為了保證剛開始能夠較容易收斂，設(shè)置分析步初始增量步為0.01，打開幾何非線性。
圖3 分析步定義
4、定義接觸對：Push下表面和橡膠表面，Base上表面和橡膠表面。
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ABAQUS 單向拉伸大變形模擬
靜態(tài)模擬一種軟材料POE的單向拉伸，拉伸應(yīng)變希望到300%，但是總是在100%就失敗了。不知道哪里出了問題，有沒有高手幫幫忙。
HyperMesh導(dǎo)入Abaqus的變形后模型
HyperMesh導(dǎo)入Abaqus的變形后模型
經(jīng)過Abaqus的操作可以將Abaqus計算后的變形單元和節(jié)點輸出為inp文件，這個inp文件可以通過HyperMesh讀取。
打開HyperMesh后設(shè)置user files為Abaqus，如圖1所示。
圖1
之后通過import Solve Deck導(dǎo)入Abaqus生成的inp文件，如圖2所示。
圖2
之后點擊import即可在窗口顯示導(dǎo)入的變形模型，如圖3所示。
圖3
在此基礎(chǔ)上，可以對網(wǎng)格進行編輯重劃分，修改結(jié)束后同樣可以導(dǎo)出修改后的模型inp文件，如圖4所示。
圖4
此時的inp文件記錄了在HyperMesh中修改后的模型。
再之后，可以通過Abaqus導(dǎo)入Hm生成的inp文件，如圖5所示。
圖5
導(dǎo)入后的模型在Abaqus中的顯式如圖6所示。
圖6
在HyperMesh編輯三維單元網(wǎng)格不是那么方便，建議的思路是先生成實體再進行網(wǎng)格編輯。
Abaqus6.12以后的版本據(jù)說可以由孤立的網(wǎng)格生成實體模型，這個還是比較方便的，生成實體模型后在Abaqus里面就可以進行網(wǎng)格重劃分。
展開 Abaqus薄板彎曲變形分析實
ABAQUS提供了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的接觸建模能力，接觸中各種表面間的各類摩擦性質(zhì)可以建立相應(yīng)的模型模擬，來符合不同接觸行為的要求。
本文采用Abaqus/Standard求解器，進行薄板彎曲變形分析，用以簡單展示ABAQUS接觸建模及其分析功能。
1、 計算模型
如圖1所示，懸臂梁左端受剛性模具固定，右端受移動模具下壓產(chǎn)生變形。
2、 有限元模型
建立有限元模型，創(chuàng)建穩(wěn)態(tài)分析步，分析薄板和剛性表面間的接觸，平板使用實體平面應(yīng)變單元CPE4I, 該單元沿板厚方向只需要一個單元即可以準(zhǔn)確模擬彎曲行為。剛性表面以解析剛性面模擬。
3、 接觸建立
ABAQUS中，接觸的一般需要三個步驟。
首先定義接觸表面。剛性表面一般作為接觸對的主面，本例中將剛性模具的面定義為主面，薄板面為從面。
進而定義接觸對。選擇發(fā)生接觸的主從面定義為接觸對。
最后定義接觸屬性。包括接觸類型，以及摩擦系數(shù)等相關(guān)接觸參數(shù)。本例選擇無摩擦的光滑接觸屬性。
本案例共包括三個接觸對，分別為三個剛性模具與薄板之間的接觸。
完成接觸設(shè)定后，對模型設(shè)定相關(guān)邊界條件：上下模具完全固定，沖頭向下移動60mm。薄板左端固定。
在此邊界條件下，沖頭向下移動時，薄板上的三個接觸對發(fā)生作用，使得薄板右端發(fā)生彎曲。
4、 接觸輸出
接觸設(shè)定中，對于多有表面的接觸信息，可以設(shè)定接觸應(yīng)力、接觸位移等接觸輸出信息。
5、 分析結(jié)果
如圖所示，計算完成后薄板發(fā)生預(yù)想彎曲。案例設(shè)定了接觸應(yīng)力輸出，接觸應(yīng)力包括接觸壓力、摩擦剪切力的輸出，均可以在后處理中進行相應(yīng)結(jié)果顯示。圖中所示云圖所示為接觸壓力云圖。
展開 ABAQUS CEL(例11) 地震工況下的邊坡大變形模擬 ￥70
ABAQUS CEL(例11) 地震工況下的邊坡大變形模擬
一、建模技術(shù)
地震工況下邊坡可能失穩(wěn)進而出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，為避免模擬滑坡時網(wǎng)格產(chǎn)生的畸變問題，采用耦合歐拉拉格朗日法(CEL)進行滑坡的大變形模擬；土體本構(gòu)采用摩爾庫倫模型；采用模型底部小范圍內(nèi)的周期性荷載模擬地震荷載。
二、模型及部分結(jié)果展示
圖1：藍色為邊坡；紅色為空氣層
圖2：網(wǎng)格的劃分
圖3：賦予模型初始應(yīng)力
圖4：土體達到地應(yīng)力平衡時的應(yīng)力分布
圖5：土體底部的地震荷載施加區(qū)域
圖6：所施加的周期性荷載（地震荷載）
圖7：邊坡因地震荷載產(chǎn)生的位移
圖8：地震波產(chǎn)生的區(qū)域
展開 ABAQUS變形放大比例Deformation Scale Factor
The Deformation Scale Factor options are in the lower left corner of the Basic page，等比例的話就在Uniform value 這個地方填寫，如果填1，說明是按實際變形大小來plot
abaqus鉆削模擬（變形齒鉆削巖石）
利用abaqus進行鉆削模擬，因為齒采用變形體，為了減少計算量，巖石網(wǎng)格較粗，并利用了質(zhì)量縮放。模擬步驟大概為
1、利用solidworks建立PDC全齒幾何模型和工件幾何模型
2、將幾何模型導(dǎo)入abaqus，賦予材料特性，單元屬性，并進行裝配
3、定義時間步及場變量和歷史變量輸出
4、定義全齒約束，以及全齒與工件的接觸
5、定義pdc齒鉆削速度和轉(zhuǎn)速，以及工件邊界條件
6、劃分網(wǎng)格
7、計算求解
ABAQUS模擬多道次變形的變量繼承方法
一、引言
使用ABAQUS進行多道次加工時，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。
ABAQUS CEL (例3) 巖土大變形的模擬
該例子放于我的視頻專欄內(nèi)，以視頻形式講解巖土工程大變形的數(shù)值模擬，視頻包含所有模型創(chuàng)建過程及邊界條件的處理，適合新手掌握CEL在Abaqus中的應(yīng)用；有CEL技術(shù)問題，歡迎大家一起探討
基于ABAQUS的橡膠密封圈大變形仿真分析
橡膠圈的材料選取、形狀的設(shè)計及受力大小對其密封性能有很大的影響，然而在實際壓縮試驗過程中很難觀測到其受力變形的瞬態(tài)大變形行為。通過ABAQUS有限元分析可以得到橡膠圈的受力變形過程，對產(chǎn)品的設(shè)計及優(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。整個建模過程與后續(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平臺上全程進行的。運用Standard/Explicit分析模塊，之后進入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，模型求解完成后對云圖只顯示材料填充區(qū)域云圖，此時，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
本案例針對橡膠圈進行了一個簡單的大變形分析，從應(yīng)力云圖來看，仿真結(jié)果很好模擬了橡膠圈在壓縮時候的大變形行為，后續(xù)可以單獨提取最大變形處的應(yīng)力應(yīng)變曲線等，對產(chǎn)品的設(shè)計有一定的參考意義。
展開 Abaqus模擬橡膠大變形/模擬橡膠彎曲
Abaqus為用戶提供了多種本構(gòu)關(guān)系來模擬超彈性材料，這種材料具有高度非線性，當(dāng)Abaqus進行模擬時假設(shè)這種材料是具有彈性、各向同性，并且同時考慮幾何非線性效應(yīng)。與材料的剪切柔度相比，對于大多數(shù)類似橡膠的固體材料，其可壓縮性非常小，當(dāng)分析對象為平面應(yīng)力問題、殼、薄膜、梁、桁架、或者鋼筋等，這個問題不值得關(guān)注。但是對于固體、平面應(yīng)變或者軸對稱問題卻不能忽略。對此，Abaqus/Standard提供了雜交單元來模擬超彈性材料中完全的不可壓縮行為。
橡膠材料力學(xué)性能的描述方法主要為兩類：一類是認為橡膠為連續(xù)介質(zhì)的現(xiàn)象學(xué)描述；另一類是基于熱力學(xué)統(tǒng)計的方法?；谶B續(xù)介質(zhì)力學(xué)的本構(gòu)模型主要有Polynomial、Reduce Polynomial、Ogden模型等，其中Mooney-Rivlin模型是 Polynomial的特殊形式，Neo-Hookean 模型是Reduce Polynomial的特殊形式。基于熱力學(xué)統(tǒng)計主要有Arruda-Boyce和Van der Waals等本構(gòu)模型。本文利用Abaqus模擬大變形的橡膠，具體步驟如下。
1、在Abaqus/CAE Sketch模塊中作出模型草圖，如圖1所示，然后在Part模塊中分別建立Push、Rubber、Base三個部件。其中Push為解析剛體，Base為離散剛體。
圖1 草圖
2、在Property模塊中定義橡膠的屬性，采用Mooney-Rivlin模型，參數(shù)如圖2所示，然后賦給Rubber部件。
圖2 橡膠參數(shù)設(shè)置
3、裝配，定義分析步，采用默認的場輸出和歷史輸出。為了保證剛開始能夠較容易收斂，設(shè)置分析步初始增量步為0.01，打開幾何非線性。
展開 abaqus_超彈性橡膠圓盤的Mullins效應(yīng)和永久變形
結(jié)果及討論
下圖是該單元的應(yīng)力-應(yīng)變曲線與試驗數(shù)據(jù)的對比，其中分別是超彈性試驗數(shù)據(jù)、0.099/0.26/0.51應(yīng)力水平的變形循環(huán)數(shù)據(jù)、單元應(yīng)力-應(yīng)變曲線。在.dat文件中得到Y(jié)eoh超彈性模型的參數(shù)C
10
=191.32，C
20
=4.94，C
30
=0.53，并使用微小的可壓縮參數(shù)D
1
=5E-6(顯式分析中為5E-5)。在后續(xù)計算中，超彈性通過輸入以上參數(shù)實現(xiàn)，但Mullins效應(yīng)屬性和永久變形屬性則直接通過輸入試驗數(shù)據(jù)實現(xiàn)。因為在計算過程中，Abaqus會自動進行材料數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換?？梢钥闯鲈谥付ǖ膽?yīng)力水平下，分析得到的卸載/加載循環(huán)是單一曲線，這與試驗數(shù)據(jù)不同。這是因為試驗過程中材料是漸進損傷的。
下圖是Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit分析的圓盤靜態(tài)反力-位移和損傷-時間歷程數(shù)
據(jù)。圖中包括兩個變形周期。
在第一個周期中，由于Mullins效應(yīng)損傷，卸載響應(yīng)比加載響應(yīng)更軟。在第二個周期中，未
超過0.15 in位移的響應(yīng)與第一個周期的卸載過程相同。超過這一點，響應(yīng)是第一個周期加載段的外延。
在第一個周期的加載過程中，隨著變形引起損傷的增加，能量耗散也增加。在第一個周期的卸載過程中和第二個周期的加載過程中，位移達到0.15 in之前，損傷都不會增加，能量耗散也不會增加。當(dāng)位移超過0.15 in之后，損傷進一步增加，能量耗散也進一步增加。在最后的卸載過程中，能量損耗保持不變。
雖然Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit仿真的位移-時間歷程不同，但總位移是相同的。
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