abaqus特殊單元的案例
ANSYS特殊單元——Follw201（隨動荷載）單元
ANSYS的Follw201單元是ANSYS的幾個特殊單元（比如mesh200）之一，稱為隨動荷載單元。都知道在ansys里面施加壓力載荷pressure時，其實載荷是可以隨動的，也就是能夠一直保持著面的法線方向，而施加集中了或者力矩時則不能保證。Follw201單元便能解決這個問題。
Follw201單元是一個單節點的3D單元，具有六個自由度，只能夠覆蓋在既有單元節點上，而且節點必須具有3個平移自由度和3個轉動自由度，也即是只能用在梁單元和殼單元上，實體單元僅有三個自由度。
Follw201單元主要用于幾何非線性分析問題中，在這類問題的分析過程中幾何會發生比較大的變形，面或線的法線方向可能發生比較大的變化，施加的載荷的方向是否隨動對結果的影響非常大。也就是用到此單元時會配對使用Nlgeon,on命令以打開大變形開關。如下圖所示為單元示意圖。
圖1
每個單元有兩個面，面1用于設定集中力的大小，面2用于設置力矩的大小，面的方向在應用時是通過單元的實常數進行定義的。
另外還需要注意，有限元求解的時候大部分是求解對稱矩陣，但隨動荷載單元的應用則包括了隨動荷載剛化效應，使剛度矩陣為非對稱的，因此需要采用非對稱求解器進行計算。
下面是具體應用，建一根梁單元，在梁的端部施加隨動集中力。
/prep7
!定義參數
EE=207E3
B=10
LCD=300
AA=B*B
IZ=B**4/12
PHZ=EE*IZ/LCD/LCD
!定義單元和材料
!201單元不需要定義材料
et,1,beam4
et,2,follw201
mp,ex,1,ee
mp,prxy,1,0.3
!定義實常數，實常數1設置梁單元的參數
r,1,aa,iz,iz,b,b
r,2,,1.0
!
展開 基于Hyperworks+ABAQUS彈簧單元（spring2）的創建及靜力學分析 ￥35
彈簧單元是ABAQUS的特殊功能單元，可以直接定義結點受到的力與結點（相對）位移的關系，所以彈簧單元可以方便的表達一些界面接觸特性。彈簧的種類：按照本構分，彈簧單元可分為線性（linear）彈簧和非線性（nonlinear）彈簧。按照彈簧力的方向及彈簧幾何特點，又可以分為接地彈簧（spring1），兩結點彈簧（spring2），軸向彈簧（springa）。
線性（linear）彈簧可以通過CAE定義，非線性（nonlinear）彈簧則需要修改或者寫inp 文件。spring1，接地彈簧，該彈簧的一個結點（隱含的，不需要定義）是不動的，另一個結點定義在我們需要約束的節點上。彈簧力的方向，即被約束自由度方向，需要我們定義，既可以在整體坐標系下定義，又可以在結點局部坐標系下定義（查看orientation）。
spring2，兩結點彈簧，彈簧力的方向同上。
springa，軸向彈簧，彈簧力的方向由兩結點的連線方向確定。
另外注意：spring1，spring2可以約束轉角自由度，即抗扭彈簧，而springa不可以。
本案例講述的是如何在Hyperworks的ABAQUS模塊中創建spring2（兩結點彈簧，彈簧力的方向同上。），后面有時間將陸續在后續案例中講述如何在Hyperworks+ABAQUS中創建spring1（接地彈簧）及springa（軸向彈簧）。
彈簧變形動畫
ABAQUS中有限元分析結果
展開 基于Hyperworks+ABAQUS彈簧單元（springa）的創建及靜力學分析 ￥35
彈簧單元是ABAQUS的特殊功能單元，可以直接定義結點受到的力與結點（相對）位移的關系，所以彈簧單元可以方便的表達一些界面接觸特性。彈簧的種類：按照本構分，彈簧單元可分為線性（linear）彈簧和非線性（nonlinear）彈簧。按照彈簧力的方向及彈簧幾何特點，又可以分為接地彈簧（spring1），兩結點彈簧（spring2），軸向彈簧（springa）。
線性（linear）彈簧可以通過CAE定義，非線性（nonlinear）彈簧則需要修改或者寫inp 文件。spring1，接地彈簧，該彈簧的一個結點（隱含的，不需要定義）是不動的，另一個結點定義在我們需要約束的節點上。彈簧力的方向，即被約束自由度方向，需要我們定義，既可以在整體坐標系下定義，又可以在結點局部坐標系下定義（查看orientation）。
spring2，兩結點彈簧，彈簧力的方向同上。
springa，軸向彈簧，彈簧力的方向由兩結點的連線方向確定。
另外注意：spring1，spring2可以約束轉角自由度，即抗扭彈簧，而springa不可以。
本案例講述的是如何在Hyperworks的ABAQUS模塊中創建springa（軸向彈簧）。
彈簧變形動畫
ABAQUS中有限元分析結果
展開 基于ABAQUS彈簧單元（springa+spring1）的創建及靜力學分析 ￥40
彈簧單元是ABAQUS的特殊功能單元，可以直接定義結點受到的力與結點（相對）位移的關系，所以彈簧單元可以方便的表達一些界面接觸特性。彈簧的種類：按照本構分，彈簧單元可分為線性（linear）彈簧和非線性（nonlinear）彈簧。按照彈簧力的方向及彈簧幾何特點，又可以分為接地彈簧（spring1），兩結點彈簧（spring2），軸向彈簧（springa）。
線性（linear）彈簧可以通過CAE定義，非線性（nonlinear）彈簧則需要修改或者寫inp 文件。spring1，接地彈簧，該彈簧的一個結點（隱含的，不需要定義）是不動的，另一個結點定義在我們需要約束的節點上。彈簧力的方向，即被約束自由度方向，需要我們定義，既可以在整體坐標系下定義，又可以在結點局部坐標系下定義（查看orientation）。
spring2，兩結點彈簧，彈簧力的方向同上。
springa，軸向彈簧，彈簧力的方向由兩結點的連線方向確定。
另外注意：spring1，spring2可以約束轉角自由度，即抗扭彈簧，而springa不可以。
本案例主要講述如何在ABAQUS中創建接地彈簧（spring1）、軸向彈簧（springa）。購買本案例的朋友附件中同時贈送了非線性接地彈簧的創建模型。
彈簧變形動畫
ABAQUS中spinga彈簧及接地彈簧的創建
ABAQUS中有限元分析結果
展開 
Abaqus中的“街溜子”單元
01
無用之用的“街溜子”單元
Abaqus的Special-Purpose Elements之中，有一種非常奇怪的Surface單元，它沒有材料，沒有厚度、也沒有剛度。
在有限元軟件中，如果沒有這些基本的結構屬性，意味著沒有多少用，因為它不能代表真實世界中的任何物體，甚至極其微小的載荷都能使它產生無限的變形。
按道理，作為Abaqus中的特殊單元，必須要有一技之長，才有用武之地。比如Gasket單元，能為墊片提供一種快捷、精準的建模方法；Acoustic Interface單元，可以充當結構與聲學單元之間不同自由度的“翻譯”；Cohesive單元，能對界面強度與完整性問題進行建模...
而沒有任何特長的Surface單元，是不是毫無用處？恰恰相反，這家伙反而像個“街溜子”，四處亂竄，應用相當之廣泛，在各種類型的建模問題中都能碰到它，這貨是真正做到了莊子說的“無用之用，方為大用”。
02
Surface單元的作用
作用1：攜帶加強筋
雖然沒有內稟剛度，但是Surface單元可以攜帶Rebar，模擬加強結構，比如下圖中的輪胎建模，黃、綠、藍顏色的單元是攜帶加強筋的Surface單元，紅色短線顯示了加強筋的布置方向，它們被嵌入到輪胎的實體單元內部，可以準確地表征輪胎中的鋼絲帶束層、簾布層等加強結構。
展開 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
展開 abaqus實體-梁單元，實體-實體單元，梁-梁單元鉸接設置
使用多點約束MPC，實現實體-梁單元，實體-實體單元，梁-梁單元鉸接如何設置，實體單元梁彎矩曲線怎么提??？可下載附件，也可觀看視頻。
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15810?nagivator=course
abaqus實體-梁單元，實體-實體單元，梁-梁單元鉸接設置.rar
Abaqus/Part特殊建模方法，附案例教學
Abaqus/Part基于特征的建模功能可以說非常齊全，基本能夠滿足一般的分析要求，更復雜的模型則可以通過與專業三維建模軟件之間的接口來導入，今天要說的是部件的另外一種建模方法。
有一種類型的分析，部件自身的初始狀態位置關系非常復雜，無法通過常規的建模方法獲得，特別是涉及到高柔性材料的有限元分析，比如汽車安全氣囊分析時放入有限狹小空間中的氣囊、net-gun拋射分析時折疊放入網艙中的網繩、覆蓋在物體之上在重力作用下變形的布料等。
遇到這種類型分析，部件很難通過常規建模方法來獲得，鑒于之前很多朋友們都通過我的ABAQUS學習公眾號（You_Sim）問到該類方法，今天就通過一個例子來講解一下：通過導入*.ODB的方式來實現Abaqus/Part特殊建模。
net-gun中的折疊網建模案例教學
1.預備工作：建立平直方網模型（常規建模）
2.第一步折疊分析：四角均布于圓周，拉直網繩
3.關鍵操作：導入*.ODB格式的Part
將第一步折疊分析的結果作為第二步折疊分析的初始狀態，導入part選擇2中的分析結果*.ODB
然后根據需要選擇時間增量步對應的變形狀態作為初始結構構型，并可以重新命名部件。
4.第二步折疊分析：圓桶中堆疊放置（注意圓通要與網艙尺寸一致）
獲得的網繩最終折疊狀態：
5.使用折疊模型進行net-gun的拋射分析：
其實這種建模方法的思路就是基于仿真的建模思想，汽車行業里面的安全氣囊分析經常用的到，因此，國外有人還專門開發了基于仿真的安全氣囊建模軟件Sim-Folder，折疊仿真和氣囊安置過程中的折疊工藝直接對應起來，確保氣囊展開時能夠按照設計要求展開，最大限度地保護事故中乘客的生命安全，來圍觀一下。
展開 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
寫在前文
在有限元分析中，單元類型的選擇對計算結果的精度和效率有著決定性影響，尤其對于復合材料結構和薄壁結構的分析更是如此。
Abaqus 作為主流的有限元分析軟件，提供了多種固體殼單元類型以滿足不同工程需求。連續實體殼單元 (CSS8)、非協調元 (C3D8I) 和連續殼單元 (SC8R) 是 Abaqus 中常用于復合材料和薄壁結構分析的三種單元類型，各自具有獨特的理論基礎和適用場景。
相關閱讀：
【JY】Abaqus殼單元概述與應用（一）
除了上述采用類實體單元的“殼”單元外，還有完全的殼單元，如S4R 單元，是 Abaqus 中最常用的常規殼單元之一，為 4 節點減縮積分殼單元，基于經典殼理論，適用于各類薄壁結構的線性與非線性分析，尤其在大變形和接觸問題中表現穩定，將該單元作為對比基準，對上述實體類“殼”單元進行對比分析。
本文旨在對這三種單元類型進行深入比較研究，從理論基礎、自由度、材料本構、積分方案、閉鎖敏感性、計算成本等多個維度展開分析，為工程實踐中的單元選擇提供參考。特別是針對復合材料分析、金屬薄壁結構模擬以及混合建模等應用場景，探討這三種單元的適用性差異，并分析它們在幾何非線性情況下的計算成本和精度表現。
單元類型基本原理與特點
2.1 連續實體殼單元 (CSS8)
連續實體殼單元 (CSS8) 是一種介于 C3D8I (非協調元) 和 SC8R (連續殼單元) 之間的特殊一階單元，由 Vu-Quoc 和 Tan 于 2003 年提出，后集成于 SIMULIA 2017 及以后的版本。它是一種三維單元，具有以下基本特點：
幾何與自由度：CSS8 為 8 節點六面體單元，僅有位移自由度 (無轉動自由度，與實體單元一致)，與實體單元混合建模時易于處理連接過渡。
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 
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.
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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【JY】Abaqus 三維應力單元解析、選擇與應用指南
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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。
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