abaqus剛度查看的案例
ABAQUS 剛度矩陣 ￥1000
我有個abaqus的問題，你們幫幫我出出主意。 是這樣的：
1，TestElement.py 是編寫的測試代碼，可輸出8結(jié)點(diǎn)線性單元的剛度矩陣。
2，abaqus文件Job-testing.inp ，運(yùn)行可以輸出單元剛度矩陣。
問題是：他們的結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)/排序，材料參數(shù)都一致， 但得到的剛度矩陣就不一樣。
需要：代碼輸出的剛度矩陣與abaqus得到的剛度矩陣一致或者基本一致。
TransferMatrix：導(dǎo)出Abaqus剛度矩陣
本期給大家推薦一款由木木自研的小工具：TransferMatrix，主要用于導(dǎo)出 Abaqus 中各種剛度矩陣，方便和自研的程序進(jìn)行實(shí)時對比，基于 Pyside6 搭建的軟件界面，用戶僅需導(dǎo)入 inp 文件，就可以自動調(diào)用電腦內(nèi)的 Abaqus 進(jìn)行計(jì)算分析，不受限于 Abaqus 版本，可以導(dǎo)出：
單元剛度矩陣
單元質(zhì)量矩陣
單元分布節(jié)點(diǎn)荷載列陣
整體剛度矩陣
整體質(zhì)量矩陣
可選是否導(dǎo)出后打開 Matlab ，并保存為 mat 文件
默認(rèn)保存的格式為 csv，用戶可以直接在TransferMatrix 中查看
可選是否保存整體剛度/質(zhì)量矩陣為稀疏矩陣/全矩陣形式
軟件界面見下圖：
若勾選導(dǎo)出后打開matlab，可直接查看：
軟件實(shí)現(xiàn)原理
使用注意事項(xiàng)
軟件啟動速度較慢，需要有點(diǎn)耐心，鄙人對于 PySide 的打包技術(shù)認(rèn)識有限
若 inp 文件內(nèi)沒有密度參數(shù)，是不能導(dǎo)出質(zhì)量矩陣的，建議在動力類型的分析步中進(jìn)行導(dǎo)出質(zhì)量矩陣
非協(xié)調(diào)單元和雜交單元只能輸出質(zhì)量矩陣
在輸出載荷列陣時，Abaqus 產(chǎn)生的是單元節(jié)點(diǎn)的分布載荷，如果沒有這中載荷類型，也是無法導(dǎo)出的
建議再導(dǎo)入 inp 文件之前，確保這個文件能在 Abaqus 上跑通，本軟件只是負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換剛度矩陣
不支持在TransferMatrix 中查看整體剛度/質(zhì)量矩陣，因?yàn)橐话闱闆r下全局矩陣尺寸很大，可選擇導(dǎo)出至 Matlab 中進(jìn)行查看
如果出現(xiàn)風(fēng)險提示，請選擇信任：
軟件同級目錄放置的config.json文件，里面配置的是本地的 abaqus.bat 和 matlab.exe 目錄，建議用 everything 工具搜索出這兩個的安裝位置，復(fù)制進(jìn)去即可。
展開 【ABAQUS模態(tài)動力學(xué)】Composite&abaqus 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析&輸出單元剛度矩陣
劃分網(wǎng)格
定義邊界條件
5.2 預(yù)應(yīng)力模態(tài)
預(yù)應(yīng)力模態(tài)，按我的理解就是，假設(shè)t=0時，結(jié)構(gòu)的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣為M0,K0；t=t1時，結(jié)構(gòu)（分析對象）收到外部激勵的作用，使得結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，質(zhì)量矩陣發(fā)生改變，結(jié)構(gòu)的剛度矩陣、質(zhì)量矩陣為M1,K1；t=t2時，開始進(jìn)行特征值提取，此時求解的是t1狀態(tài)的結(jié)果。
從上面這個理解出發(fā)，ABAQUS預(yù)應(yīng)力模態(tài)只要在frequency分析步之前進(jìn)行General,Static分析步,打開NLGeom選項(xiàng)(分析過程中剛度矩陣會不斷變化)。
提取單元剛度矩陣：
【ABAQUS 二次開發(fā)筆記】輸出單元剛度矩陣 - hayden_william - 博客園
以上均為我的一點(diǎn)理解，不一定完全正確，本文僅作為個人學(xué)習(xí)記錄之用，其他概不負(fù)責(zé)。
展開 Abaqus 中g(shù)etSequenceFromMask查看實(shí)際代碼
在 Abaqus 中，getSequenceFromMask() 是 Abaqus/CAE 錄制看不到代碼 sssion.journalOptions.setValues(replayGeometry=COORDINATE, recoverGeometry=COORDINATE)
基于ABAQUS的橡膠懸置膠合件剛度仿真計(jì)算
本文將以一個懸置膠合件仿真的實(shí)例講解一下如何利用ABAQUS來獲取其三個方向的靜態(tài)特性。所用膠合件的數(shù)模圖如圖1所示。其設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注的三向剛度如表1所示，膠料硬度是邵氏50±5度。
圖1 膠合件結(jié)構(gòu)
表1設(shè)計(jì)要求
1、 網(wǎng)格劃分
采用HYPERMESH對圖一懸置進(jìn)行網(wǎng)格劃分到的有限元模型如圖2所示。
2、材料設(shè)置
把劃分好的網(wǎng)格導(dǎo)入ABAQUS中，設(shè)置其材料參數(shù)，由于不同本構(gòu)模型對橡膠懸置膠合件剛度計(jì)算結(jié)果有一定的影響。結(jié)合何小靜，上官文斌發(fā)表的《橡膠隔振器靜態(tài)力－ 位移關(guān)系計(jì)算方法》一文的研究結(jié)果表明，Mooney-Rivlin 模型的計(jì)算精度最高，其相對誤差均小于10%，所以本文采用M-R模型進(jìn)行計(jì)算。50度膠料的M-R材料常數(shù)C10=0.2969，C01=0.0584。
3、剛度求解
3.1求解X方向剛度
按表 1要求，做如下設(shè)置：在Z方向先預(yù)載8mm，再在X向加載500N。取值0~5.6mm,對X向靜剛度進(jìn)行求解。
求得的力和位移關(guān)系見表2所示，用表中數(shù)據(jù)進(jìn)行畫圖差值可得到圖3所示的X向靜剛度為38N/mm,與設(shè)計(jì)值非常接近，其變形云圖見圖4所示
表2 X向力和位移關(guān)系表
圖3 X向剛度差值結(jié)果
圖4 X向云變形圖
3.2求解Y方向剛度
按表 1要求，做如下設(shè)置：在Z方向先預(yù)載8mm，再在X向加載1000N。取值2~4mm,對Y向靜剛度進(jìn)行求解。
求得的力和位移關(guān)系見表3所示，用表中數(shù)據(jù)進(jìn)行畫圖差值可得如圖5到Y(jié)向靜剛度為98N/mm,與設(shè)計(jì)值80N/mm有一定差異，見圖4。其變形云圖見圖6.
展開 ABAQUS疑難雜癥之沙漏剛度
源文件可在公眾號:‘易木木響叮當(dāng)’ 內(nèi)回復(fù)“沙漏剛度”自動獲取。
今晚直播 | 基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析
“
為了提高仿真工程師、高校師生實(shí)際工程能力，技術(shù)鄰特開展2021年ABAQUS系列直播課，我們甄選了四個熱門方向（巖土、二次開發(fā)、橡膠分析、混凝土）的基礎(chǔ)入門課，助力小伙伴們夯實(shí)有限元基礎(chǔ)。
第三期直播《基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析》將于今晚開啟，歡迎大家關(guān)注學(xué)習(xí)！
”
橡膠材料由于其獨(dú)特的物理和化學(xué)的特性（如超彈性，粘彈性且柔軟性、耐磨性、絕緣性和阻隔性等），使得其在工程上得到了非常廣泛應(yīng)用，這一點(diǎn)在汽車行業(yè)尤為明顯?？v觀過去近200年的歷史，硫化橡膠的誕生直接推動了汽車革命。
如今在我們的汽車中，橡膠制品早已是“汽車的半條命”。就拿我們常見的桑塔納轎車來說，其就擁有270多個橡膠密封制品，而這些橡膠組件的性能直接決定了汽車的性能和安全。
展開 Abaqus動態(tài)分析中，如何快速查看整個響應(yīng)過程中場輸出結(jié)果的最值 ￥9.9
結(jié)果輸出中是不會直接輸出的，只能看到每幀場輸出中的最值，又不可能自己逐幀場輸出結(jié)果里去看，然后找到所有幀中的最值，那么Abaqus軟件內(nèi)如何實(shí)現(xiàn)呢？</p><p><br></p><p><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 27, 31);">原創(chuàng)聲明：未經(jīng)本人同意，禁止抄襲、二次創(chuàng)作及轉(zhuǎn)載！</span></p>
基于ABAQUS的鋼筋混凝土梁的剛度分析
ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
本文采用ABAQUS簡單搭建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元模型，解決工程實(shí)際問題。本文對某鋼筋混凝土模型進(jìn)行模擬，采用實(shí)體單元（混凝土）與Beam單元（鋼筋）相結(jié)合的方式進(jìn)行模擬。首先導(dǎo)入模型，劃分實(shí)體網(wǎng)格和一維梁單元。建立材料和截面，分為實(shí)體和一維梁單元。然后將材料賦予個模型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分。然后加載，簡支梁模型，約束兩端下部，在上部施加均勻壓力。最后求解計(jì)算。
由結(jié)果處理可知，鋼筋混凝土梁的最大位移為2.55cm，可以達(dá)到模擬效果。ABQUS可以有效模擬鋼筋混凝土模型，對工程實(shí)際有很大的參考指導(dǎo)意義。
設(shè)備基本情況：i5 4核 ；耗時：10分鐘內(nèi)。
圖1 鋼筋混凝土梁CAD模型
圖2 線框模型，中間為鋼筋模型
圖3-4 網(wǎng)格模型
圖5 施加載荷示意圖
圖6 位移云圖
展開 [BasicSim]ABAQUS后處理(1):內(nèi)力查看
這些確實(shí)不是一般狀況我們需要了解或者查看的結(jié)果，不過當(dāng)我們需要這些結(jié)果的時候我們也得有相關(guān)技能，現(xiàn)在來GET這些技能吧：
方式一: Free Body Cut
在后處理模塊(Visualization)下的使用Free Body Cut選項(xiàng)，可以基于View Cut的切面查看內(nèi)力，也可基于網(wǎng)格邊或者節(jié)點(diǎn)定義任意切面查看截面的內(nèi)力：
Figure-1: Free Body Cut
創(chuàng)建Free Body Cut后，也可在Create XY Data 中選擇Free body創(chuàng)建相關(guān)截面內(nèi)力的曲線。
Figure-2: Free Body Force Output
方式二: Integrated Output Sections
在Step模塊的Output選項(xiàng)àIntegrated Output Sections 創(chuàng)建一個截面I-section，然后在History Output中定義截面I-section上合力/合力矩的輸出（SOF、SOM）；從結(jié)果文件中我們就能在歷史輸出變量中繪制所指定截面的合力曲線了：
Figure-3: Integrated Output Sections
從結(jié)果文件中我們就能在歷史輸出變量中繪制所指定截面的合力曲線了。
展開 利用ABAQUS進(jìn)行屈曲梁負(fù)剛度分析
計(jì)算結(jié)果
兩端均壓縮0.75mm后梁的變形為：
中部加載前梁的應(yīng)力分布云圖
加載后梁的應(yīng)力分布云圖：
將數(shù)據(jù)導(dǎo)出，在MATLAB中繪圖，得到力位移曲線：
由圖中數(shù)據(jù)計(jì)算可知梁的負(fù)剛度為：
按柔性設(shè)計(jì)手冊里的公式：
可見兩者相差極小，可認(rèn)為仿真結(jié)果有效。取上圖局部放大，得到壓力為0時梁的位移情況如下圖所示。
由于仿真計(jì)算采樣點(diǎn)的限制且誤差不可避免，通過上圖可知，位移為0時，受力也為接近0。
(一維彈簧單元的直接剛度方法)Python編程和ABAQUS結(jié)果對比
這個在我去年的時候就已經(jīng)發(fā)過帖子了，但是沒有講解代碼，沒有和ABAQUS有限元軟件對比。這次發(fā)帖子就是想講解代碼以及和ABAQUS結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)我又更深層次理解了有限元方法。
這次寫得是最簡單的模型：一維線彈簧單元。采用的是直接剛度法求解。
直接剛度法的求解思路如下所示，其中粉紅色的是輸入，淡藍(lán)色是輸出。主要是要區(qū)分齊次邊界條件和非齊次邊界條件，非齊次邊界條件的話就要修改【F】。
下面將貼出我用python寫得一維彈簧單元的直接剛度法：
例子計(jì)算：
如圖是一個彈簧系統(tǒng)，單元節(jié)點(diǎn)信息如下，5節(jié)點(diǎn)受到一個強(qiáng)制位移20mm，明顯這是一個非齊次邊界條件問題。
Python編程輸入信息如下：
結(jié)果如下：
可以看到，輸出結(jié)果和書上的答案一致。
下面進(jìn)行ABAQUS模擬：
添加彈簧單元
添加邊界條件
顯示單元編號、節(jié)點(diǎn)編號如下所示，紅色表示單元編號，黃色是節(jié)點(diǎn)編號
ABAQUS計(jì)算結(jié)果如下：
首先是變形圖前后對比
反力云圖如下所示，基本和直接剛度法計(jì)算的結(jié)果一致
位移云圖如下所示，基本和直接剛度法計(jì)算的結(jié)果一致
整體剛度矩陣如下所示，因?yàn)?em>ABAQUS彈簧單元是三維的，每一個節(jié)點(diǎn)有3個自由度，15x15，原味的剛度矩陣如下
我們把剛度矩陣轉(zhuǎn)化為一維的，方便和編程的結(jié)果對比
從結(jié)果可以看出，ABAQUS的整體剛度矩陣和直接剛度法計(jì)算出來的整體剛度矩陣有些差異，如圖標(biāo)紅的所示。
那么在整體剛度矩陣上為什么ABAQUS會和直接剛度法的整體剛度矩陣有差異呢，到底ABAQUS的整體剛度矩陣對不對呢？答案將在下一期揭曉。歡迎大家積極討論。
展開 續(xù)集(一維彈簧單元的直接剛度方法)Python編程和ABAQUS結(jié)果對比
我們編程的結(jié)果如下所示
ABAQUS結(jié)果和編程結(jié)果對比
所以ABAQUS提取的整體剛度矩陣實(shí)際是經(jīng)過補(bǔ)償后的剛度矩陣，嚴(yán)格來說是不正確的，但是并不影響力和位移的結(jié)果。
正確的剛度矩陣如下
如果疑問，歡迎交流和指正。
補(bǔ)償法的部分代碼如下
基于ABAQUS超彈性材料橡膠襯套的剛度計(jì)算 附基于Abaqus的橡膠和粘彈性建模下載
在監(jiān)控器窗口常會有求解警告提示，這個不用過于擔(dān)心，對于一般的求解警告ABAQUS可以自行修改計(jì)算參數(shù)進(jìn)行修正。待求解完成后，點(diǎn)擊結(jié)果按鈕便直接跳轉(zhuǎn)至可視化模塊查看計(jì)算結(jié)果。
圖5、相互作用設(shè)置和網(wǎng)格屬性設(shè)置
圖6、作業(yè)提交的相關(guān)設(shè)置
八、結(jié)果的可視化處理
計(jì)算完成后，可以通過ABAQUS軟件自帶的可視化模塊查看橡膠襯套的各類云圖計(jì)算結(jié)果：
1、位移加載云圖：對于本實(shí)例的仿真中，可以通過查看位移加載云圖得到橡膠在加載過程中形狀的變化，并可以直接讀出我們的位移加載。
圖7、位移加載云圖
2、應(yīng)變云圖：通過調(diào)整輸出的場變量，我們還可以查看在加載過程中橡膠襯套對數(shù)應(yīng)變的數(shù)值，并對其疲勞壽命做出相應(yīng)的預(yù)測。
圖8、應(yīng)變云圖
3、剛度曲線：借助ABAQUS軟件的歷程輸出數(shù)據(jù)，我們可以做出整個加載過程中的位移與作用力的關(guān)系曲線，即得到了該硬度下，此橡膠襯套的靜剛度曲線。
圖9、橡膠襯套的靜剛度仿真曲線
如果將我們的載荷換成如圖10的正弦加載曲線，我們還可以得到該硬度下，固定頻率的動剛度的遲滯曲線，進(jìn)而得出其動剛度。
圖10、動態(tài)加載曲線、結(jié)果可視化云圖與遲滯曲線
下載地址：基于Abaqus的橡膠和粘彈性建模
展開 abaques2020 怎么查看一塊區(qū)域內(nèi)的平均應(yīng)變
感謝回答
