abaqus黏性參數(shù)的案例
ABAQUS學(xué)習(xí)筆記—橡膠參數(shù)設(shè)置
因筆者試驗(yàn)構(gòu)件中需要用到一些橡膠墊層來(lái)緩沖混凝土接觸面的內(nèi)力，因此近期學(xué)習(xí)了一下橡膠材料如何在abaqus中進(jìn)行輸入相應(yīng)參數(shù)。在此非常感謝“兵心依舊”大佬提供的幫助。那么，我們來(lái)看看橡膠材料如何在abaqus中進(jìn)行設(shè)置吧！
橡膠是一種變形大的
超彈性材料
，所以我們要使用超彈性材料來(lái)進(jìn)行定義。我們可以使用
mooney-rivlin本構(gòu)模型
來(lái)表示橡膠的變化行為。且由于橡膠變形較大，分析時(shí)需要使用
動(dòng)力顯示求解器
進(jìn)行計(jì)算。
當(dāng)然了，也可以在靜力同用中進(jìn)行分析，但只能進(jìn)行二維平面分析，且單元需要選用CPS4R單元才可計(jì)算，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)。
其相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：
（1）密度
（2）超彈性
我們假設(shè)一塊400x400的橡膠墊，上下為兩塊鋼板，在受到豎向位移時(shí)會(huì)是什么變化呢？那么，我們來(lái)看一下計(jì)算完成的結(jié)果吧！
今天就先講這么多吧，希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭。。?歡迎關(guān)注公眾號(hào)“土木愛(ài)研小站”并加入學(xué)術(shù)交流群
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展開(kāi) ABAQUS積木參數(shù)化建模
Abaqus是一種非常強(qiáng)大的有限元仿真分析軟件，其參數(shù)化建模功能有利于避免重復(fù)工作，極大的減小工作量，對(duì)于相似的模型，通過(guò)python編寫(xiě)對(duì)應(yīng)的程序，修改相關(guān)參數(shù)，便可直接提交運(yùn)算。
積木推倒游戲是小時(shí)候常玩的游戲，將積木排成一排，推倒第一個(gè)，后面的積木就會(huì)依次倒地，如下圖所示。
以上模型建模思路可以如下：
建立一個(gè)積木模型，沿著直線陣列，逐一定義剛體模型及參考點(diǎn)，需要定義14次rigid body及對(duì)應(yīng)參考點(diǎn)，假如是100個(gè)積木則需手動(dòng)定義100次。
那如果積木是呈三角形布置呢，如下圖所示，也可以逐一移動(dòng)模型，再定義每個(gè)積木的剛體模型。
那如果有100排積木，就需要定義5050次剛體模型及對(duì)應(yīng)參考點(diǎn)，一次10秒鐘，則需要50500秒，如下圖所示。
此時(shí)，參數(shù)化建模及定義模型的功能則只需要100秒則可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)建模、自動(dòng)排列、自動(dòng)劃分網(wǎng)格、自動(dòng)定義剛體以及自動(dòng)提交運(yùn)算。
下圖所示為積木模型創(chuàng)建代碼，可以任意定義積木的高度、寬度、厚度、縱向間距、橫向間距、行數(shù)、網(wǎng)格大小、運(yùn)行時(shí)間，通過(guò)這些參數(shù)則可任意建立積木模型。
以下代碼則可一步建立剛體模型及參考點(diǎn)，大大節(jié)省建模時(shí)間。
通過(guò)python與abaqus結(jié)合的參數(shù)化建模功能不僅可以極大減小相似模型重復(fù)建模的工作量，還可以進(jìn)行優(yōu)化分析，GUI界面創(chuàng)建，對(duì)于重復(fù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真、優(yōu)化均有較大的作用。征途漫漫，唯有奮斗。
展開(kāi) ABAQUS學(xué)習(xí)筆記—橡膠參數(shù)設(shè)置
因筆者試驗(yàn)構(gòu)件中需要用到一些橡膠墊層來(lái)緩沖混凝土接觸面的內(nèi)力，因此近期學(xué)習(xí)了一下橡膠材料如何在abaqus中進(jìn)行輸入相應(yīng)參數(shù)。在此非常感謝“兵心依舊”大佬提供的幫助。那么，我們來(lái)看看橡膠材料如何在abaqus中進(jìn)行設(shè)置吧！
橡膠是一種變形大的
超彈性材料
，所以我們要使用超彈性材料來(lái)進(jìn)行定義。我們可以使用
mooney-rivlin本構(gòu)模型
來(lái)表示橡膠的變化行為。且由于橡膠變形較大，分析時(shí)需要使用
動(dòng)力顯示求解器
進(jìn)行計(jì)算。
當(dāng)然了，也可以在靜力同用中進(jìn)行分析，但只能進(jìn)行二維平面分析，且單元需要選用CPS4R單元才可計(jì)算，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)。
其相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：
（1）密度
（2）超彈性
我們假設(shè)一塊400x400的橡膠墊，上下為兩塊鋼板，在受到豎向位移時(shí)會(huì)是什么變化呢？那么，我們來(lái)看一下計(jì)算完成的結(jié)果吧！
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展開(kāi) abaqus用戶材料參數(shù)輸入
abaqus安裝目錄下有一個(gè)文件夾，其中有一行代碼是控制用戶材料模塊中參數(shù)輸入的問(wèn)題。
有誰(shuí)知道這行代碼在哪里嗎？
abaqus1005種材料參數(shù)
abaqus1005種材料參數(shù).xls
Abaqus|基于Python腳本的參數(shù)優(yōu)化 ￥50
文章來(lái)源：微信公眾號(hào)：仿真社
本文你將獲得如下干貨：
1.獲得基于Python腳本的有限元模型修正法(FEMU)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化的完整源代碼（通用代碼，可直接反演各種材料參數(shù)，尺寸參數(shù)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口預(yù)留好了）；
2.使用Python腳本反演了懸臂梁模型的載荷位置和集中力大小；
3.快速掌握材料參數(shù)反演流程；
4.獲得社長(zhǎng)對(duì)該反演代碼的親自答疑。
1.導(dǎo)讀
工程上要確定材料的參數(shù)通常是通過(guò)力學(xué)實(shí)驗(yàn)獲得。然而當(dāng)實(shí)驗(yàn)成本較高，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)稀少的時(shí)候，反演方法來(lái)確定材料參數(shù)就是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。有限元模型修正法是最常用的反演方法，主要包含兩部分有限元計(jì)算和優(yōu)化確定參數(shù)。有限元計(jì)算一般通過(guò)有限元軟件來(lái)完成，而優(yōu)化確定材料常用MATLAB或者Python程序。因此不同軟件的協(xié)同工作是必須的一個(gè)過(guò)程。本文以懸臂梁的集中力和集中力位置作為優(yōu)化變量編寫(xiě)了Python腳本的代碼，然后通過(guò)最小二乘法獲得了反演參數(shù)，這是一個(gè)通用程序，可直接嫁接到其他模型上。
2.研究?jī)?nèi)容
通過(guò)A點(diǎn)的位移數(shù)據(jù)，反演確定集中力F以及集中力的位置L。
圖1 反演模型
3.代碼詳解
反演代碼主要包含四個(gè)部分computModel、extractDisplacement、removeFile和Objective。
展開(kāi) ABAQUS材料參數(shù)設(shè)置
請(qǐng)問(wèn)各位大佬，我在做碳化硅二維切削，想知道剪切損傷里面的斷裂應(yīng)變?cè)撊绾卧O(shè)置，許多論文里面的沒(méi)有提到。 求大佬指導(dǎo)
ABAQUS三維隨機(jī)生長(zhǎng)四參數(shù)插件：QSGS 3D ￥598
?打開(kāi)Abaqus運(yùn)行插件，會(huì)自動(dòng)構(gòu)建部件并劃分網(wǎng)格同時(shí)基于隨機(jī)生長(zhǎng)四參數(shù)法將不同材料賦值給對(duì)應(yīng)單元。
?修改材料1及材料2的材料參數(shù)。
?將部件進(jìn)行裝配。
?建立分析步、指定荷載并提交分析。
?查看結(jié)果
說(shuō)明提醒
插件可運(yùn)行在WindowsXP、7、8、10、11系統(tǒng)上，支持Abaqus6.14、Abaqus2017~2023及以上版本。
插件需要注冊(cè)，售價(jià)為單機(jī)許可的價(jià)格，購(gòu)買(mǎi)后請(qǐng)聯(lián)系QQ：1135122921獲取許可證。
Abaqus通用求解器控制參數(shù)全解析 ￥2
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</figure>
</figure><h2><strong>4 具體參數(shù)/用途/默認(rèn)值</strong></h2><h2><br></h2><p><br></p>
展開(kāi) ABAQUS損傷參數(shù)
無(wú)論斷裂還是切削等問(wèn)題，考慮材料的損傷行為，基本上就是考慮損傷起始和損傷演化，這兩個(gè)參數(shù)基本上可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算而來(lái)。
對(duì)于單軸拉伸試驗(yàn)，其典型的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線包括了初始彈性階段，塑性階段，剛度下降階段和最終斷裂階段。最后兩個(gè)階段為損傷耗散過(guò)程，而對(duì)于材料損傷的定義也是基于這兩個(gè)階段的特征值進(jìn)行的。
在ABAQUS中，材料損傷通常以一個(gè)損傷起始判據(jù)來(lái)定義材料的失效初始化。這個(gè)判據(jù)可以是材料在失效時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)力狀態(tài)（基于不同的斷裂準(zhǔn)則），也可以是損傷本構(gòu)（如JC失效模型）。
在材料，或某一個(gè)單元發(fā)生了損傷后，此處的剛度會(huì)下降，而承擔(dān)的載荷（如應(yīng)力）會(huì)隨之減少，并發(fā)生重新分配。則需要對(duì)材料在發(fā)生了失效時(shí)的演變過(guò)程進(jìn)行定義，即損傷演變準(zhǔn)則。對(duì)單軸拉伸而言，此階段與拉伸曲線在達(dá)到了最高值（抗拉極限或起裂應(yīng)變處）之后的下降段所對(duì)應(yīng)。單元的剛度沿?fù)p傷演化規(guī)律下降，最終完全失效，在分析中可以將其刪除（單元?jiǎng)h除法）或允許分離（黏聚力單元）或允許裂紋完全擴(kuò)展（XFEM)。
實(shí)際分析中更關(guān)注失效參數(shù)的獲取，對(duì)簡(jiǎn)單問(wèn)題可以采用單軸拉伸的真應(yīng)力應(yīng)變曲線來(lái)計(jì)算，一個(gè)很好的例子如下：
Ductile_Damage_004.pdf
來(lái)自于木蟲(chóng)上的一個(gè)問(wèn)題
Abaqus損傷演化中的失效位移如何得到？ - 仿真模擬 - 小木蟲(chóng) - 學(xué)術(shù) 科研 互動(dòng)社區(qū) (muchong.com)
原文（感謝Ronald Heinz Norbert Wagner大佬）
How to perform Element deletion in ABAQUS using ductile damage criteria ? (researchgate.net)
展開(kāi) 基于ABAQUS的鎢鉬合金銑削加工參數(shù)優(yōu)化仿真及驗(yàn)證
ABAQUS有限元分析軟件是金屬切削加工仿真的常用軟件，具有強(qiáng)大的非線性分析功能，可以實(shí)現(xiàn)熱力耦合。鎢鉬合金屬于難加工材料，其加工成本高、加工效率低且刀具磨損嚴(yán)重，因此，本文使用ABAQUS有限元分析軟件，建立鎢鉬合金三維銑削模型，針對(duì)不同切削參數(shù)，研究在銑削鎢鉬合金過(guò)程中產(chǎn)生的切削力和切削溫度的變化規(guī)律，最后通過(guò)正交試驗(yàn)獲得最優(yōu)的銑削參數(shù)組合，以此為實(shí)際銑削加工提供參考。
鎢鉬合金有限元建模
2
2.1 刀具幾何模型
仿真使用硬質(zhì)合金標(biāo)準(zhǔn)4刃立銑刀，規(guī)格見(jiàn)表1。利用SolidWorks三維建模軟件生成銑刀模型，如圖1所示。由于本文研究目的是分析在不同的銑削參數(shù)下切削力和切削溫度的變化規(guī)律，同時(shí)考慮到刀具的主切削刃相對(duì)于工件小得多，因此在ABAQUS有限元分析中假設(shè)刀具是剛體，不考慮刀具變形和磨損，刀具的物理參數(shù)見(jiàn)表2。
表1 刀具規(guī)格（單位：mm）
圖1 銑刀模型
表2 刀具物理參數(shù)
2.2 鎢鉬合金材料本構(gòu)模型
本文的仿真工件材料為鎢鉬合金，主要物理和力學(xué)性能參數(shù)見(jiàn)表3[4]。
表3 鎢鉬合金材料物理參數(shù)
在金屬切削加工過(guò)程中，多數(shù)情況下材料是在高溫、高應(yīng)變和高應(yīng)變速率的情況下發(fā)生彈塑性變形的，所以要建立合理的材料模型，也是模擬成功的關(guān)鍵步驟。
展開(kāi) 
ABAQUS常用材料參數(shù)設(shè)置
ABAQUS在模擬超彈性的時(shí)候，make出如下的假設(shè)：
材料行為時(shí)彈性；
材料行為時(shí)各向同性；
模擬將考慮幾何非線性；
另外，ABAQUS/Standard默認(rèn)材料是不可壓縮的。ABAQUS/Explicit假設(shè)材料是接近不可壓縮的（默認(rèn)的泊松比是0.475）。彈性泡沫是另一類(lèi)高度非線性的彈性材料。他們與橡膠材料不同，當(dāng)承受壓力載荷時(shí)，他們具有非常大的可壓縮性。
在ABAQUS中，應(yīng)用不同的材料模型來(lái)模擬他們。常用的有多項(xiàng)式模型、Ogden模型、Arruda-Boyce模型、Marlow模型和van der Waals模型等。在ABAQUS中模擬超彈性材料時(shí)，通常使用材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。ABAQUS可以直接地接受試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并應(yīng)用最小二乘法擬合出材料的參數(shù)曲線。ABAQUS能夠擬合下面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)：
單軸拉伸和壓縮
等雙軸拉伸和壓縮
平面拉伸和壓縮（純剪）
體積拉伸和壓縮
需要指出，對(duì)于超彈性材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)必須作為名義應(yīng)力和名義應(yīng)變的值tigong給ABAQUS。對(duì)超彈性材料的模擬，結(jié)果的質(zhì)量強(qiáng)烈的依賴于所tigong的材料試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
ABAQUS常用材料參數(shù)設(shè)置.pdf
展開(kāi) Abaqus中材料參數(shù)隨機(jī)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)
3、隨機(jī)參數(shù)的賦值
在abaqus中，前處理都是利用python進(jìn)行的，且在CAE中每一個(gè)操作，都會(huì)在abaqus的工作目錄中的abaqus.rpy中生成相對(duì)應(yīng)的代碼。不熟悉abaqus某一步操作代碼時(shí)候，都可以在cae中進(jìn)行一步操作，然后去看abaqus.rpy中生成的最新的一句代碼。另外，還可以使用file->macro manager錄制相應(yīng)cae中操作的宏代碼，錄制完成后會(huì)在工作目錄下面生成abaqusMacros.py文件，里面是相應(yīng)操作的python代碼。Abaqus中運(yùn)行python代碼有兩種方式，第一種是在abaqus下面的輸入框中輸入代碼，如下圖；還有一種方法是在abaqusCAE中，file->run script。
展開(kāi) ABAQUS分析參數(shù)設(shè)置對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的影響
針對(duì)混凝土材料特性，如果在默認(rèn)設(shè)置的基礎(chǔ)上略微調(diào)整分析設(shè)置參數(shù)，可能會(huì)明顯提高計(jì)算收斂性，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。下圖是混凝土梁分析參數(shù)調(diào)整的情況，和對(duì)分析結(jié)果的影響，希望能拋磚引玉。
調(diào)整前
*Boundary,amplitude=Cyclic
Load, 1, 1, -2000.
*Output, field
*Node Output
U,
調(diào)整后
*Boundary,amplitude=Cyclic
Load, 1, 1, -2000.
*Controls, ANALYSIS=DISCONTINUOUS
*Controls, reset
*Controls, parameters=line search
5, , , , 0.15
*Controls, parameters=field, field=displacement
0.05, 0.05
*Output, field
*Node Output
U,
調(diào)整參數(shù)含義：
①最大線性搜索步數(shù)設(shè)為5（即使用擬牛頓法）；
②線性搜索修正系數(shù)設(shè)為0.15；
③不平衡力與當(dāng)前平衡力范數(shù)容許比調(diào)整為0.05；
④最大修正值與對(duì)應(yīng)的增量值的容許比值調(diào)整為0.05；
結(jié)論：調(diào)整分析設(shè)置參數(shù)后模擬的終止加載力明顯增大。調(diào)整之前提前結(jié)束加載是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)不平衡力超出容許值引起的。但對(duì)于混凝土材料來(lái)講，應(yīng)變積累導(dǎo)致突然的允許應(yīng)力下降，極易引起節(jié)點(diǎn)不平衡力增加，導(dǎo)致分析進(jìn)程結(jié)束。如果在允許范圍內(nèi)提高節(jié)點(diǎn)不平衡力容許范圍，則可以明顯增加加載幅度，達(dá)到預(yù)定分析目標(biāo)。
展開(kāi) abaqus中參數(shù)化BCC點(diǎn)陣 ￥5
點(diǎn)陣機(jī)構(gòu)參數(shù)（例如桿件直徑、單胞大小等）較多，當(dāng)修改參數(shù)時(shí)建模工作量較大，因此作者基于Abaqus開(kāi)發(fā)了BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的快速建模插件。
點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)有兩種模型形式：一種是用線表示，該方法單元數(shù)量少，便于計(jì)算；另一種是實(shí)體模型，網(wǎng)格數(shù)量大，計(jì)算費(fèi)時(shí)，主要用于輸出3D打印的幾何模型。圖1和圖2是改變兩種參數(shù)后得到的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)
圖1 553實(shí)體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)
圖2 333 實(shí)體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)
圖3 梁?jiǎn)卧c(diǎn)陣結(jié)構(gòu)
操作過(guò)程如圖4所示，在abaqus標(biāo)題欄選擇 File > Script讀取后綴為.py的腳本文件。在彈出的窗口中分別輸入參數(shù)。
圖4 腳本運(yùn)行過(guò)程
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注：附件中為txt文本，下載后將后綴改為.py即可。
附件中BCCBeam.txt為梁?jiǎn)卧Ｐ?附件中的solidBCC.txt為實(shí)體單元模型，如圖4
展開(kāi) 