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BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放 ¥19.89
本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結構進行壓縮仿真模擬,同時為減小計算量,采用梁單元模擬點陣結構,壓頭設置為剛性面,添加質量縮放,加快運算速度,為點陣結構壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實體,然后對實體進行處理,得到點陣單胞點陣結構。
b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作,得到單胞BCC點陣結構,接下來進行陣列操作,得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板,設置參考點,模擬萬能試驗機壓頭,剛性單元不參與計算,不影響計算結果,加快運算速度。
2. 裝配,按壓縮試驗進行裝配,從上到下依次為壓板-點陣-壓板。
3.設置材料屬性,本文為鈦合金TC4,密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa,泊松比0.3,應力應變值見下表所示。
設置截面屬性Beam,定義截面半徑0.5mm
指派截面,定義方向[1,2,3],完成材料屬性設置。
4.設置分析步Dynamic,Explicit,時間設置為5s,以每秒1mm的速度進行壓縮模擬,開啟質量縮放為1e-5,歷程輸出勾選位移和力,以便輸出力-位移曲線,然后計算相應的應力-應變曲線。
5.設置相互作用-切向行為和法向行為,摩擦系數為0.3,設置通用接觸。
以下部分為付費部分
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abaqus里的非線性薄層單元,零厚度cohesive單元,goodman接觸單元等的基本形式是什么?如何構建與應用?
在使用Abaqus,Comsol等軟件進行薄層區域的力學分析過程中,例如在研究水壓致裂、裂縫擴展,接觸粘結滑移的這類薄層力學性質時,我們經常需要采用應力-相對位移(σ-u)關系,而不是傳統本構描述的應力-應變(σ-ε)關系來描述,例如Abaqus里面的Cohesive單元,Goodman單元,以及Comsol里的彈性薄層(在后面我把這類單元統稱為增量非線性力學薄層)。這類單元厚度非常小甚至為0,薄層兩側的節點(單元)用一組力(應力)與相對位移的關系方程聯系起來,例如給出一個形式最為簡單的典型應力-位移方程
此方程描述了1,2,3方向(通常是法向和兩個切向)上相對位移與應力的關系,應力與相對位移呈線性關系,類似于“線性彈簧”。但是對于土-結構接觸、裂縫的張開閉合這類問題,線性方程已經不足以準確描述這些物理量之間的關系,這時就需要引入增量非線性方程來構建薄層單元。
引入增量非線性薄層的概念之前,首先介紹一下全量非線性薄層以理解非線性的概念,首先給出以下公式
這是一個全量非線性薄層,其非線性的表現可以用下面幾個例子體現,
對比①和②項,可以發現僅存在3方向上的位移變化的情況下,1,2方向上的力也會發生改變,體現了彈簧三個方向力學性質的非獨立性,對比①和③項,可以發現力的大小并不和位移大小成正比,也就是非線性特征。
所以對于增量非線性方程,就是把應力-位移關系方程寫成應力增量-位移增量的關系方程,例如
寫成微分形式的好處是,可以體現出應力路徑對位移結果的影響,也就是類似于“塑性”特征(所以所有的彈塑性本構也都是增量方程)。但是對于此類微分方程的求解,必須給定一個力的初始值。
展開 【JY】Abaqus“殼”單元概述與應用(二)——固體殼單元
/ANS 技術抑制彎曲、剪切、厚度閉鎖)
中等 (通過非協調模式緩解剪切閉鎖)
中 (主要抑制彎曲閉鎖,極薄結構可能出現剪切閉鎖)
與實體單元兼容性
高 (同實體單元自由度,可直接連接)
高 (同為實體單元,自由度一致)
低 (需通過過渡單元連接,易產生剛度突變)
計算成本
中等 (高于 SC8R,低于 C3D8I)
高 (完全積分 + 非協調模式)
低 (減縮積分,計算效率高)
適用分析模塊
僅 Abaqus/Standard
Abaqus/Standard 和 Abaqus/Explicit
Abaqus/Standard 和 Abaqus/Explicit
對網格扭曲的敏感性
中等 (受 EAS/ANS 算法支持)
高 (對單元扭曲敏感)
低 (對網格扭曲不敏感)
幾何非線性處理
通過局部共旋坐標處理幾何非線性
標準幾何非線性處理
通過殼理論處理幾何非線性
3.1 理論基礎與數學模型差異
三種單元的根本區別在于其理論基礎和數學模型:
CSS8 單元基于三維實體理論,將薄壁結構視為簡化的實體,通過特殊的公式處理使其能夠高效模擬薄壁結構。
展開 
abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋,解決單元穿透??!
前面說到abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋出現明顯穿透,結果不合理,那么有什么辦法解決嗎?有,對于這樣的模型采用接觸對接觸+通用接觸可以很好的解決問題。注意,如果模型中只采用接觸對接觸,可以解決沖頭與基體之間的接觸建立問題,但是對于基體自身破壞后單元之間的穿透并不能解決,因此,還要建立基體自接觸,所以在接觸對接觸的基礎上再加上一個通用接觸就可以很好的解決這個問題,這里不使用軟件自帶的自接觸,因為自接觸在這樣的模型中很難建立起來(如果模型只涉及外表面的自接觸,那么可以使用),特別是這樣的模型都涉及內部單元之間的接觸,下面給出一個例子和結果文件。
例子1:abaqus2020-二維-顯示分析-僅接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋
例子1:abaqus2020-二維-顯示分析-接觸對接觸+通用接觸-單元刪除法模擬裂紋
可以發現:接觸對接觸+通用接觸很好地解決了沖擊開裂下沖頭與基體、基體自身之間的穿透問題。
abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸+接觸對-brittle cracking-無穿透.rar
ABAQUS斷裂模擬收徒 ,快速學會各種ABAQUS斷裂模擬方法 **/人(將有機會享有各種插件以及程序,價值**、專門定制視頻、全程親自教學、各種模型調試及解答問題等等,傾囊相教)
展開 hypermesh_abaqus中fastener焊點單元和襯套BUSH單元創建流程 ¥1
hypermesh_abaqus中fastener焊點單元和襯套BUSH單元創建流程
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.
Abaqus隨機單元刪除插件:Random Element Del - AbyssFish ¥268
說明提醒
插件可運行在Windows7、8、10、11系統上,支持Abaqus2018~2023及以上版本。
插件需要注冊,售價為單機許可的價格,購買后請聯系QQ:1135122921獲取許可證。
【JY】Abaqus“殼”單元概述與應用(三)——非線性擬協調固體連續殼單元CSS8
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傳統固體殼單元在處理幾何非線性、材料非線性及復雜邊界條件時,存在諸多難以克服的缺陷,這促使研究者探索新的單元構造方法。非線性擬協調固體殼單元的提出,正是為了突破這些局限,其研究動因主要源于以下幾方面:
(一)傳統固體單元的固有缺陷
自鎖現象普遍存在
傳統固體單元(如C3D8R)在模擬薄板殼結構時,易出現剪切自鎖、薄膜自鎖、體積自鎖等問題。剪切自鎖源于單元位移插值無法準確表征純彎曲狀態下的零剪切應變,導致計算結果剛度偏高;薄膜自鎖則因低階形函數無法捕捉不可伸縮彎曲模式下的面內應變分布,使位移被低估;體積自鎖多見于近不可壓縮材料分析,由于單元無法準確描述等體積運動,導致體積變化被過度約束。這些自鎖現象嚴重影響計算精度,尤其是在粗網格或大長高比結構中表現更為突出。
計算效率與精度的矛盾
為克服自鎖問題,需要采用增強假設應變法(EAS)、假設自然應變法(ANS)或雜交應力法等,這些方法往往需要引入額外的內部參數或復雜的數值積分,使得單元列式復雜、相對殼單元計算成本增加。
幾何非線性處理的局限性
現有非線性固體殼單元多基于連續體變形梯度的極分解處理幾何非線性,該方法不僅計算量大,且在 Cartesian 坐標系下難以保證旋轉描述的準確性。在大變形、大轉動問題中,極分解可能導致切線剛度矩陣奇異,影響迭代收斂性。此外,傳統單元在處理不規則網格或畸變網格(如C3D8I)時,精度衰減明顯,難以滿足工程對復雜結構分析的需求。
展開 【ABAQUS模態動力學】Composite&abaqus 預應力模態分析&輸出單元剛度矩陣
從上面這個理解出發,ABAQUS預應力模態只要在frequency分析步之前進行General,Static分析步,打開NLGeom選項(分析過程中剛度矩陣會不斷變化)。
提取單元剛度矩陣:
【ABAQUS 二次開發筆記】輸出單元剛度矩陣 - hayden_william - 博客園
以上均為我的一點理解,不一定完全正確,本文僅作為個人學習記錄之用,其他概不負責。
在ABAQUS中使用Python腳本將有限元離散單元轉化成SPH單元方法介紹
以將CAE中的C3D8R單元轉換為PC3D為例:
使用ABAQUS建模離散為C3D8R單元,然后生成input文件。之后用Python腳本將進行處理轉換即可(腳本見附件)。
這里需要注意的是Python腳本轉換后的input文件只是將有限元離散單元轉換為sph單元的文件,還需要自己去修改后才能用。
SPH.zip
腳本運行方法:
abaqus python solidtosph.py -inp <inputFileName> -part

abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋,單元穿透問題??!
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋,僅采用通用接觸時,模型中出現明顯穿透,結果不合理!
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋,僅采用接觸對接觸時,模型中出現少許穿透,結果相對合理,但不是最理想狀態!
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋,同時采用通用接觸+接觸對接觸時,模型中無明顯穿透,結果合理!
Abaqus混凝土周期性邊界代表體單元插件:Random Sphere RVE 3D (Mesh) - AbyssFish ¥698
說明提醒
插件可運行在Windows8、10、11系統上,支持Abaqus6.14、Abaqus2017~2023版本。
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ABAQUS中求解某部分單元的平均應力或平均應變 ¥10
1、參考模型:單向纖維的RVE模型;
2、腳本功能:針對指定的單元集合,在后處理中求解平均應力和平均應變。
3、應用的公式:一階均勻化計算方法。對于 RVE 模型的平均真應力和平均真應變,可通過對 RVE 內每一個單元的真應力 (真應變)取均值獲得。使用一階均勻化計算方法輸出的應力和應變適用于各種邊界條件,但需要對每個單元進行應力(應變)的輸出和計算。
巧用單元提高Abaqus計算效率:帶扭曲的軸對稱單元-橡膠阻尼器內摩擦生熱分析 ¥49.99
Abaqus有非常豐富的單元庫,其中就有軸對稱單元,比如CAX4(I/R/H/T),當一個回轉結構具有某種載荷對稱性時,可以用它將三維模型縮減為軸對稱模型來分析,能減少大量的內存和分析時間,而同樣的模型規模,3D實體單元要更耗費計算資源。
那么,回轉結構受到側向彎曲或軸向扭轉的載荷時,有沒有類似的單元可以用呢?
橡膠阻尼器的內摩擦生熱分析-節點溫度云圖
比如,假設上圖中的阻尼器不再是長方體,而是回轉體,且發生軸向扭曲變形,那么能不能用軸對稱單元來建模呢?
答案是可以的,在Abaqus的軸對稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元,即帶字母G標識的那種類型,能夠在分析時充分考慮回轉體的整體扭轉變形。
首先,我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環形塊狀阻尼器的回轉截面;然后在mesh模塊劃分好四邊形網格;最后,定義單元類型為CGAX4T,即帶扭曲的4節點軸對稱位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構采用的是超彈性模型,應變能描述形式為Neo Hooke,再結合時域黏彈性Prony參數與非彈性變形能耗散比,來計算阻尼器周期性扭轉過程中的材料內摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個端面的節點分別使用位于回轉軸上的兩個參考點來耦合,固定下端面參考點,并在上端面參考點施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉結構與網格-單元
雖然建模時只考慮了回轉截面,但是帶扭曲的軸對稱單元可以將回轉體發生扭轉時的整體結構響應考慮在內,這是因為這種單元多了一個扭轉自由度5,拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來說,該單元的節點具有1、2、5和11四個自由度。
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