abaqus 表面精細的案例
ABAQUS精細化有限元建模答疑
博士期間和工作期間專攻ABAQUS精細化有限元建模技術，主要用于土木建筑結構的靜力、擬靜力、擬動力、地震波、碰撞和耗能分析。 茲成立了自己的建筑結構精細化仿真研究所，擁有自己的計算工作站（高性能CPU+GPU+多內存+大容量硬盤存儲，可一次性計算10個以上模型），并在CSCD核心期刊發表多篇有限元分析的論文，包括傳統鋼筋混凝土結構、鋼-混凝土組合結構、型鋼混凝土結構、約束混凝土結構等抗震耗能有限元分析。 歡迎各位學者和研究生交流，微信：shenhua820，收到信息必回復！
abaqus模擬橡膠支座：鉛芯橡膠隔震支座精細化模擬分享
為了更真實準確地反應荷載作用下支座內部的壓力分布，本文基于ABAQUS平臺對鉛芯橡膠隔震支座進行精細化分析。
（1）模型幾何信息如下表所示：
（2）材料本構橡膠采用超彈性模(Arruda-Boyce模型)，鋼材采用雙折線線模型，鉛芯采用理想彈塑性模型。封板、鋼板和連接板的彈性模量E=200GPa，泊松比取0.3。鉛芯彈性模量E=18GPa，泊松比取0.42。下圖為橡膠的本構選取示意圖。
（3）分析步設置：均采用靜力通用，其中Step1為面壓荷載，Step2為水平荷載加載。
（4）邊界條件及荷載：
支座下連接板固結、橡膠與鋼板和上下封板均采用Tie連接方式，
上連接板施加支座面壓和位移
。
（5）單元類型
由于橡膠為粘彈性材料，支座內部橡膠與鋼板建議開啟混合變形選項；選擇縮減積分可加快計算速度。
（6）本構正確性驗證：選取支座上表面中心點繪制荷載-位移圖如下圖所示。
如圖所示，滯回曲線呈明顯“旗幟”形。
（7）應力云圖和模擬動畫。
由于作者水平和時間有限，建模分析過程可能存在疏忽或有誤的地方還請批評指正！
文章來源：廣東省院結構安全顧問
展開 基于ABAQUS的地下室樁筏基礎抗沖切精細有限元分析
采用ABAQUS軟件對樁筏基礎進行小震及等效中、大震作用下的有限分析，驗證該處理方式的安全性，分析不考慮土的有利作用，計算結果偏安全。
圖1 樁筏基礎布置圖
2 有限元模型
圖2 樁筏基礎有限元分析模型
根據圖1的結構樁筏基礎布置圖，分析模型取矩形虛線范圍內3個柱范圍筏板基礎為研究對象，模型平面尺寸為27mX9m。在ABAUQS軟件中建立有限元模型，模型如圖2所示，為排除邊界約束的影響，有限元分析結果以中間柱筏板為準。
2.1 混凝土及型鋼單元
混凝土及型鋼單元采用C3D4實體單元，中心區混凝土材料本構采用ABAQUS提供的損傷塑性(Concrete Damage Plasticity)模型，如圖3所示，考慮混凝土受壓和受拉損傷，材料參數根據《混凝土結構設計規范》取值。其余范圍混凝土采用彈性模型，僅考慮材料剛度對分析區域的影響，不考慮該部分混凝土進入塑性。其中，樁基及筏板混凝土材料C40，框架柱混凝土材料C60。
型鋼鋼管采用彈性模型，材料Q345。
圖3 ABAQUS混凝土損傷塑性模型
參考上海現代建筑設計（集團）有限公司技術中心編著的《動力彈塑性時程分析技術在建筑結構設計中的應用》，混凝土損傷程度可用混凝土損傷系數dc表征。C40混凝土損傷程度與對應的dc值關系如表1所示。
展開 ABAQUS粗糙表面模型生成插件
ABAQUS粗糙表面模型生成插件
abaqus根據規范更改表面粗糙度 ￥50
python代碼：依據FFT變換生成不同等級的路面粗糙度
Abaqus前處理插件-裝配體外表面提取 ￥100
在許多分析任務的前處理過程中，我們需要提取結構的外表面，例如施加壓強等分布載荷，添加對流、輻射、溫度邊界條件等等。
對于較為復雜的模型提取外表面的工作十分繁瑣。尤其當模型中存在多個instance實例，其結構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。
本插件可以實現“一鍵提取”所有外表面。
插件簡易界面通過RSG功能制作，內核函數包含對單元面的遍歷識別和處理，可作為前處理二次開發進階技巧供大家學習。
ABAQUS隨機粗糙度表面地形建模
本案例介紹在ABAQUS內建立三維隨機粗糙度表面或地形圖模型，并通過隨機粗糙度表面進行簡單的動力學模擬。
首先采用CAD隨機粗糙度表面插件建立三維隨機粗糙度實體幾何模型，并將模型導出為iges格式文件。
在ABAQUS內將隨機粗糙度表面文件以部件的形式進行導入。
為了動力學模擬的需要，這里新建一個球體部件，并將其與粗糙度表面進行裝配，球體置于粗糙度表面的任意位置。
設置球體與粗糙度表面間的相互作用，切向行為設置罰，法向行為設置硬接觸，并在載荷中設置重力并將模型下表面固定。
為模型劃分網格，單元形狀設置為四面體。
提交作業并查看球體在隨機粗糙度表面或特定地形中的運動路徑情況。
展開 基于abaqus的鋼球振動沖擊金屬表面
基于abaqus的鋼球振動沖擊金屬表面。鋼球在X方向做勻速平動，Z軸做順時針轉動，Y方向做簡諧振動，沖擊金屬表面。可在結果中觀察金屬塊的應力應變、溫度分布、表面形貌，晶粒細化，殘余應力等情況。
abaqus粗糙表面的微動磨損分析
本文基于Abaqus分析了粗糙表面的微動磨損行為。
進行粗糙表面的微動磨損分析，首先需要建立粗糙表面的幾何模型。試驗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分形函數確定
通過python結合式(1)可以得到模型輪廓如下。
圖 1 Python生成的輪廓
圖 2 粗糙面網格
磨損模型如下
通過umeshmotion子程序將式(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。計算得到的結果如下所示。
圖 3 光滑表面和粗糙表面磨損后的變形對比
展開 Abaqus子程序系列：FRIC（定義接觸表面的摩擦行為）
abaqus用戶子程序fric，在接觸分析中，定義復雜的摩擦模型，或者在熱力耦合分析中，定義摩擦生熱時，潛力巨大。這里先將子程序相關的基礎知識，進行了整理。后續會更新基于子程序的相關應用案例。
1.概述：
用戶子程序FRIC對應于關鍵字*FRICTION（定義一個摩擦模型。用于將摩擦特性引入表面接觸模型中，來控制接觸表面、接觸對或連接器單元的切向接觸行為。），以及交互界面里的接觸屬性中切向行為的所有內容（除了用戶自定義外，abaqus中可以定義5種類型的摩擦行為（摩擦公式），每個公式中，主要是定義三方面的內容：摩擦因子，剪切應力，彈性滑動（可以恢復的滑動位移））。
用戶子程序FRIC：
可用于定義接觸面間的摩擦行為；
當Abaqus中提供的經典庫侖摩擦模型的擴展版本限制太嚴格，或者需要在接觸面間定義更復雜的切向應力時，可以使用；
當接觸屬性模型包含用戶子程序定義的摩擦時，當接觸點閉合時，接觸對的從屬表面上的節點或者接觸單元的積分點會調用子程序；
每個增量步里的每次迭代，接觸對中，從表面上，處于接觸閉合狀態的節點，會調用子程序。
展開 Abaqus中多相材料不規則表面輪廓提取
1 前言
在Abaqus切削仿真中，目前多采用二維正交模型來轉化和代替各種加工形式。目前對于Abaqus切削仿真的可查資料中，多是模型建立和一些注意事項，對于其后處理過程較少提及。加工表面的粗糙度是表面質量評價的一項重要指標，仿真得到的微觀結構的細觀變化也是切削仿真的一大研究重點。因此，對切削表面的輪廓提取是有必要的。
在Abaqus中，在后處理過程中，輪廓提取可以采用多種方式，例如建立路徑和導出連續節點坐標。但是多相材料建模通常采用不同的Part最后Assembly得到，建立路徑只能在獨立的Part中進行。除此之外，網格劃分與一般的規則形狀得到的網格也不相同，多相材料劃分得到的網格往往并不規則，因此導出連續節點也是不現實的。因此，要想導出多相復合材料的表面輪廓需要尋求一種別的方式。
本篇小節只要針對多相復合材料的切削表面輪廓進行講述，所使用的軟件包括Abaqus、AutoCAD、Excel和Origin。除了Abaqus切削仿真表面輪廓提取，也可對一些其它復雜形狀和結構的輪廓提取做出指導意義。
2 提取過程
如圖1所示為所選擇的一個案例的最終切削結果，其中顆粒和基體是單獨的Part，切削表面并不平整。提取目標既最上面的一條輪廓曲線。要求：其中某一條線的實際長度。
圖1 樣件的切削結果
第一步：在Abaqus Visualization界面下選擇命令Plot Deformed Shape，再點擊命令Render Model: Wireframe，得到如圖2所示的線框圖。
展開 
Abaqus 如何處理接觸表面的初始過盈問題 ￥5
目錄
初始過盈產生的原因
解決初始過盈的方法
在 Abaqus 中指定不同選項
壓力工況下的性能驗證
總結
在本文中，我們將以軸對稱 O 型圈為例，闡述并展示 Abaqus 處理接觸表面初始重疊（即初始過盈）的多種方法。
ABAQUS任意單元表面加入膜單元或加入復合材料纖維層
以上內容來自360百科
本期是教大家如何在ABAQUS有限元模型中在任意實體單元表面加入殼單元作為纖維增強材料來模擬復合材料：
孔眼壁上的膜單元來模擬壁面加固材料
內加入纖維增強材料
轉自公眾號——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
abaqusO形環接觸表面初始過盈的幾種處理方法
要做到這一點，需要使用Abaqus中的壓力滲透選項。對于一個面對面接觸，壓力滲透只在接觸壓力為0的接觸面上定義。如果壓力使接觸點分離，接觸壓力在另一個節點上變成零，壓力就會滲透，也會被應用到那個節點上。
在本例中，為了承受壓力引起的大變形，O形環需要更精細的網格。O形環的每一面都有一個面對面接觸。在分析的第一步中，設置如上文所述的過盈配合并且增加了一個分析步設置壓力滲透。對于每個接觸對，都需要設置壓力滲透選項。
圖13 壓力滲透的選項
在已經明確主面和從面的情況下，在最初施加壓力的地方選擇一個區域。在本例中，選擇圖14中箭頭所示的區域，壓力會自動滲透到O形環接觸的點，此時必須指定流體壓力，即在非接觸區域施加壓力，本例中選擇5 MPa的流體壓力
圖14 壓力滲透接觸定義
在此例中，需要定義場輸出PRESS，它是由壓力滲透而施加在表面上的壓力。可以顯示壓力的位置以及流場大小。
結果
如圖15所示，設置過盈配合后的模型變形形狀如圖15所示。
圖15 設置過盈配合后的模型應變情況
當施加壓力時，O形環被推到角落里。PPRESS很好地顯示了施加壓力的區域，但是在一開始時很難確定接觸情況。
圖16 壓力應用于未變形區域(左)和變形(右)的PPRESS結果圖
總結
1. Abaqus可以用無應變調整或設置過盈配合的方法來解決初始過盈；
2. 通用接觸和接觸對接觸采取不同的處理方法；
3. 在兩種情況中，當壓力只作用在部分接觸表面，但是不作用于整個接觸中時，有必要設置壓力滲透選項。
展開 abaqus計算受重力作用下的土體表面重應力為什么不是零
abaqus計算受重力作用下的土體表面重應力為什么不是零呢，這個是下面的個人一些想法，可以供小白參考。
舉一個最簡單例子，假設土體大小10X10X10米，材料密度2000kg/m3.彈性模量100Mpa，泊松比0.3，摩擦角30度，粘聚力30Kpa，只受重力作用，重力加速度取10。單元尺寸大小分別取0.5、1、2、5m。
計算地表豎向應力分別為0.5X104pa、1X104pa、2X104pa、5X104pa，可以看出，單元尺寸越小，地表單元的應力就越小，結果偏于更準確。這是因為重力是作用在每個單元的重心位置，該模型標準矩形，單元也規整，第一層每個單元的標高是單元網格尺寸的一半，第一層重心位置的應力就是密度X重力加速度X該層單元格重心深度，再通過有限元原理轉化到每個單元的節點上，可想而知，要想地表網格節點尺寸為0，必須是單元網格大小足夠小，接近于0，這就是為什么abaqus模擬巖土工程不準確的地方，不可能做到足夠小，一般巖土工程的模型都是比較大的（幾十米幾百米幾千米），模型越大網格尺寸會劃分的很大，精確度也越低。更多案例可以關注抖音abaquser。
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