abaqus表面載荷的案例
AnsysWB-表面貼片電阻的熱載荷應(yīng)力仿真 ￥15
表面貼裝制造被廣泛用于組裝片式電阻封裝，能夠?qū)㈦娮釉苯淤N裝在印刷電路板（PCB）的表面。對(duì)更小的手持設(shè)備不斷增長(zhǎng)的需求促使片式電阻器尺寸更小，這反過(guò)來(lái)又引發(fā)了對(duì)焊點(diǎn)熱疲勞壽命以及故障發(fā)生情況的擔(dān)憂。
表面貼片電阻會(huì)受到熱循環(huán)的影響。材料之間的熱膨脹差異會(huì)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生熱應(yīng)力，
連接電阻與印刷電路板的焊料被視為裝配中最薄弱的環(huán)節(jié)，由于工作溫度高于焊料的
熔點(diǎn)，因此會(huì)產(chǎn)生稱為蠕變的變形。
Ansys Workbench ACT插件，在表面施加邊緣區(qū)域漸變大小的力載荷 ￥30
問(wèn)題：
在結(jié)構(gòu)載荷施加過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到某些載荷需要加載一個(gè)面，且載荷大小在面內(nèi)不是均勻分布，而是中間大邊緣小的載荷形式。類似與手指或球頭橡膠等按壓表面的載荷分布形式。
Ansys Workbench本身只可以按載荷面施加均勻分布的載荷，載荷大小不能實(shí)現(xiàn)邊緣逐步減小的效果。導(dǎo)致仿真結(jié)果會(huì)在載荷邊緣出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象與實(shí)際不符。
解決方法：
一種比較直接的方法就是在幾何切分時(shí)，將加載區(qū)域逐層切分為多個(gè)區(qū)域；或者利用Named Selection將加載區(qū)域分割為多個(gè)加載區(qū)域。再按區(qū)域分段加載，但是每個(gè)分區(qū)的載荷大小要仔細(xì)計(jì)算。
比較應(yīng)力結(jié)果和約束邊界的支持反力可知：分段加載的方法，應(yīng)力分配變均勻。且分割區(qū)域越多，載荷分配越均衡，加載區(qū)域的應(yīng)力結(jié)果更均衡。但是各區(qū)域的載荷大小較難控制。
上述方式可以手動(dòng)實(shí)現(xiàn)用戶漸變載荷加載的需求，只是操作步驟多，分割區(qū)域繁復(fù)，且每個(gè)分區(qū)的載荷定義較難控制。并且通過(guò)支反力結(jié)果可知，這種分割的方式由于邊界線區(qū)域載荷大小不易控制，從而導(dǎo)致總載荷大小108N與目標(biāo)載荷110N稍有差異。
基于上述需求和問(wèn)題，本文以分割加載區(qū)域，逐步漸變施加載荷的思想為基礎(chǔ)。利用ansys workbench 的二次開發(fā)平臺(tái)，封裝了ACT插件，可以簡(jiǎn)便快捷的實(shí)現(xiàn)上述加載方案。
將附件中的ACT插件下載至本地，并加載。
ACT插件安裝和使用：
ACT插件示例：
與上述初始方案或手工分割方案相比，不需要幾何切分，省去了Named selection的節(jié)點(diǎn)分組。只需要定義加載所在的幾何面和建立坐標(biāo)系。并且ACT插件有WB界面友好交互，簡(jiǎn)便易上手。
展開 ANSYS知識(shí)普及4——如何施加函數(shù)變化的表面載荷 （ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
ANSYS具有函數(shù)加載功能，可以很方便地在模型表面施加函數(shù)變化的各種載荷，在ANSYS中，也可以通過(guò)變通的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能，其思路是：
首先選定所要施加函數(shù)變化表面載荷的表面上的節(jié)點(diǎn)，利用ANSYS的參數(shù)數(shù)組和嵌入函數(shù)知識(shí)寫一簡(jiǎn)單的命令流，定義好相應(yīng)節(jié)點(diǎn)位置的面載荷值，然后通過(guò)在節(jié)點(diǎn)上施加面載荷來(lái)完成。
下面以在一圓柱表面施加函數(shù)變化載荷為例：
/prep7
et,1,45
cyl4,,,0.5,,,,3
vsweep,all
asel,s,loc,y,0.01,1
nsla
!
*get,nmax,node,,num,max,
*get,nmin,node,,num,min,
*afun,deg
*dim,t1,array,nmax,1,1,
csys,1
*do,k,nmin,nmax
*if,nsel(k),eq,1,then
t1(k)=1000*sin(ny(k))
*else
t1(k)=0
*endif
*enddo
!
sffun,pres,t1(1)
sf,all,pres,0
展開 基于ABAQUS海底滑坡模擬過(guò)程中海底載荷（泥線處海水對(duì)海底泥線的載荷）如何施加？ ￥3
利用ABAQUS進(jìn)行海底滑坡或海底沉降或滑坡模擬過(guò)程中，如果海底是水平的，則該載荷很容易添加，如果海底存在一定的坡度，則不同位置處海底載荷不相等，那么就需要利用一定的手段進(jìn)行施加。
本貼內(nèi)容就針對(duì)該問(wèn)題為初學(xué)者進(jìn)行解惑。入門ABAQUS高級(jí)使用者請(qǐng)繞路
如果假設(shè)模型模擬參數(shù)如下：
①尺寸：長(zhǎng)250m，深125m，最淺處水深200m
那么海底泥線處載荷如何施加呢？
ABAQUS粗糙表面模型生成插件
ABAQUS粗糙表面模型生成插件
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(jí)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(guò)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(duì)流、輻射、溫度邊界條件等等。
對(duì)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(gè)instance實(shí)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(shí)現(xiàn)“一鍵提取”所有外表面。
插件簡(jiǎn)易界面通過(guò)RSG功能制作，內(nèi)核函數(shù)包含對(duì)單元面的遍歷識(shí)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移動(dòng)載荷 ￥25
ABAQUS——DLOAD和VDLOAD子程序應(yīng)用（移動(dòng)載荷隱式和顯示）
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(guò)隨機(jī)粗糙度表面進(jìn)行簡(jiǎn)單的動(dòng)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(shí)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(dòng)力學(xué)模擬的需要，這里新建一個(gè)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(yùn)動(dòng)路徑情況。
展開 abaqus自定義載荷子程序------Dload使用 ￥29.9
載荷類型可以是體力、基于表面的載荷或基于單元的表面載荷。對(duì)于基于單元的表面加載，此變量標(biāo)識(shí)要調(diào)用DLOAD的元素面。當(dāng)多個(gè)不同的非均勻分布載荷同時(shí)施加在一個(gè)元件上時(shí)，該信息非常有用。有關(guān)圖元面標(biāo)識(shí)，請(qǐng)參見關(guān)于圖元庫(kù)。關(guān)鍵如下：
SNAME:基于曲面的載荷定義的曲面名稱（JLTYP=0）。對(duì)于體力或基于元素的表面載荷，表面名稱將作為空白傳遞。
案例演示
三維六面體中心圓形面載荷加載模擬
幾何模型20*20*1mm
材料采用純彈性的鋼參數(shù)，楊氏模量210Gpa，泊松比0.33，使用線性靜力分析，平面四周被完全固定，中心半徑為2.0mm區(qū)域施加100Mpa的表面力，并應(yīng)用Dload子程序進(jìn)行實(shí)現(xiàn)
結(jié)果與后處理
應(yīng)力分布情況：
位移分布情況：
類似的可以生成其他形式的載荷，如隨著時(shí)間移動(dòng)的載荷，如鐵軌上的火車的移動(dòng)等
展開 基于abaqus的鋼球振動(dòng)沖擊金屬表面
基于abaqus的鋼球振動(dòng)沖擊金屬表面。鋼球在X方向做勻速平動(dòng)，Z軸做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Y方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，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粗糙表面的微動(dòng)磨損分析
在機(jī)械振動(dòng)或疲勞載荷作用下，結(jié)構(gòu)接觸面之間會(huì)發(fā)生幅值在微米量級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即微動(dòng)。切向微動(dòng)會(huì)引起結(jié)構(gòu)的磨損并導(dǎo)致疲勞損傷產(chǎn)生。本文基于Abaqus分析了粗糙表面的微動(dòng)磨損行為。
進(jìn)行粗糙表面的微動(dòng)磨損分析，首先需要建立粗糙表面的幾何模型。試驗(yàn)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(guò)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(guò)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(jì)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(duì)比
展開 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(lái)自360百科
本期是教大家如何在ABAQUS有限元模型中在任意實(shí)體單元表面加入殼單元作為纖維增強(qiáng)材料來(lái)模擬復(fù)合材料：
孔眼壁上的膜單元來(lái)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(hào)——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
Abaqus 波浪載荷計(jì)算 Step by Step ￥3
Abaqus波浪載荷計(jì)算-01-15.pdf
abaqusO形環(huán)接觸表面初始過(guò)盈的幾種處理方法
O形環(huán)接觸表面初始過(guò)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(guò)盈的幾種處理方法
初始過(guò)盈原因
接觸定義中，接觸面可能在分析開始時(shí)就有部分干涉，即初始過(guò)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(gè)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(lái)的圓形邊。
初始過(guò)盈還有一個(gè)原因是干涉。在實(shí)際中，干涉部分在初始位置時(shí)就會(huì)變形，產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變。
初始過(guò)盈解決方法
Abaqus中，主要有2種方法解決初始過(guò)盈問(wèn)題：無(wú)應(yīng)變調(diào)整、設(shè)置過(guò)盈配合。
無(wú)應(yīng)變調(diào)整
無(wú)應(yīng)變調(diào)整即移動(dòng)從面上的節(jié)點(diǎn)，以消除初始過(guò)盈，不會(huì)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(guò)盈，模型在第一個(gè)分析步0位置時(shí)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，改變了網(wǎng)格，如果干涉部分過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)格扭曲。
設(shè)置過(guò)盈配合
設(shè)置過(guò)盈配合后，在從面節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到非干涉位置的過(guò)程中，有對(duì)應(yīng)的應(yīng)力和應(yīng)變產(chǎn)生。這個(gè)方法適用于預(yù)期過(guò)盈。在第1個(gè)分析步0位置時(shí)，接觸從面的節(jié)點(diǎn)不進(jìn)行調(diào)整，在第1個(gè)增量步中開始進(jìn)行過(guò)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(wú)應(yīng)變調(diào)整處理小的初始過(guò)盈。Abaqus自動(dòng)判斷主面和從面，確定一個(gè)限定值來(lái)調(diào)整小過(guò)盈量，超過(guò)此限定值的過(guò)盈部分不會(huì)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(gè)節(jié)點(diǎn)。
圖3 使用默認(rèn)設(shè)置的通用接觸
可通過(guò)定義和指定接觸初始化任務(wù)，更改限定值。在“Edit Interaction”對(duì)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(diǎn)擊“Edit Interaction”對(duì)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(duì)表面。
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