abaqus焊點單元的案例
hypermesh_abaqus中fastener焊點單元和襯套BUSH單元創(chuàng)建流程 ￥1
hypermesh_abaqus中fastener焊點單元和襯套BUSH單元創(chuàng)建流程
基于optistruct+ncode的ACM實體單元焊點疲勞分析 ￥25
本案例將詳細展示如何在nCode疲勞軟件中模擬ACM體單元焊點疲勞壽命的全過程。靜力學(xué)分析及建模是在optistruct中完成，ACM焊點疲勞分析是在ncode中完成。
ACM體單元是一種面域連接單元，為Nastran、Optistruct等有限元軟件特有的單元類型，本例通過完整的過程，演示ACM體單元焊點的疲勞計算步驟。所涉及軟件為：
Hypermesh：建立有限元模型
Optistruct：進行靜力計算
nCode：進行焊點疲勞計算
創(chuàng)建ACM體單元。使用spot功能創(chuàng)建ACM體單元，具體步驟為：1D-connector-spot：
1）location處，根據(jù)需要選擇ACM體單元焊點位置，一般用node
2）connect what 處，comp選擇焊點連接的兩個組件，本例為shell-1和shell-2；tolerance為連接容差，需設(shè)置為大于等于上下平板的間隙，但是不能大太多，以免誤連接。本例板間距10mm。
3）type處選擇ACM體單元的創(chuàng)建形式，推薦選用ACM（shell gap）；
4）diameter為ACM體單元直徑，焊核六面體單元大小，可根據(jù)實際焊點大小或者企業(yè)數(shù)據(jù)設(shè)置。
ncode中焊點疲勞計算過程
打開ncode，創(chuàng)建圖示的工作流程FEinput+SpotweldAnalysis+FEdisplay。
本案例模型及相關(guān)操作見附件、收費內(nèi)容部分，凡購買本案例的朋友，結(jié)合附件中的模型及相關(guān)操作說明在仿真操作上還有什么疑問，請與我溝通交流。
展開 利用nCode計算ACM體單元焊點疲勞案例
ACM體單元焊點疲勞案例詳解
1、背景介紹
本案例將詳細展示如何在nCode疲勞軟件中計算ACM體單元焊點疲勞壽命的全過程。ACM體單元為中間一個六面體單元，上下通過RBE3單元與薄板連接。
nCode的焊點疲勞，是在Nastran軟件基礎(chǔ)上，采用Cbar單元連接兩塊薄板模擬焊點，通過提取Cbar單元的力和力矩，及焊點周圍的shell單元的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，通過給定焊核的SN曲線進行計算其疲勞壽命。
但是采用cbar單元模擬焊點，對建模要求比較高，主要表現(xiàn)在：
1）cbar單元需要與薄板相互垂直，這樣就會導(dǎo)致薄板單元的節(jié)點需要人為控制以保證與垂直的cbar一一對應(yīng)，這在大型模型中幾乎很難實現(xiàn)。
2）cbar單元需要有足夠的剛度，以保證結(jié)果對剛度不敏感；
因此，特別是基于第1條，越來越多的模型中采用節(jié)點不用一一對應(yīng)的ACM體單元來模擬焊點。ACM體單元是一種面域連接單元，為Nastran、Optistruct等有限元軟件特有的單元類型，本例通過完整的過程，演示ACM體單元焊點的疲勞計算步驟。所涉及軟件為：
Hypermesh：建立有限元模型
Nastran：進行靜力計算
nCode：進行焊點疲勞計算
2、 ACM體單元焊點前處理
選用hm的Nastran或optistruct面板進行前處理設(shè)置（二者在該問題上設(shè)置一致）。在hm中建立兩個平板組，分別命名為shell-1，shell-2，任意劃分網(wǎng)格，賦予材料屬性和厚度屬性。
創(chuàng)建ACM體單元。
展開 Hypermesh與LS-DYNA之焊點單元創(chuàng)建與裂紋擴展模擬
weld-origin.zip
Abaqus Anand UMTA 腳本，用于芯片焊點壽命評估 ￥10
在先進封裝如BGA、WLCSP、SiP與3D集成中，焊點長期經(jīng)受芯片功耗發(fā)熱與外部環(huán)境溫差的交替作用，其微觀組織不斷經(jīng)歷熱脹冷縮和蠕變松弛。由于芯片（Si）、基板（BT/FR-4/陶瓷）與焊料（SnAgCu）之間存在顯著熱膨脹系數(shù)差異，反復(fù)的熱應(yīng)力和剪切應(yīng)力會在焊點頸部和角部區(qū)域集中，促使疲勞裂紋逐步萌生并向內(nèi)部擴展，最終導(dǎo)致虛焊或開路等失效形式。傳統(tǒng)的壽命預(yù)測多依賴經(jīng)驗曲線和統(tǒng)計公式，但在新材料體系、更復(fù)雜的器件結(jié)構(gòu)以及多變工況下往往適用性不足。因此，行業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向機理驅(qū)動的數(shù)值模擬：利用Abaqus平臺構(gòu)建器件有限元模型，通過用戶子程序UMAT嵌入焊料真實的黏塑-蠕變本構(gòu)行為，并結(jié)合ΔW（非彈性能量密度）、Δε（應(yīng)變幅）等物理量作為壽命驅(qū)動參量，借助 Darveaux、Engelmaier或Coffin–Manson等壽命律建立“循環(huán)響應(yīng)—失效壽命”的映射關(guān)系。這一方法不僅能揭示失效機理，還能在設(shè)計階段預(yù)測壽命分布，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化與可靠性提升提供科學(xué)依據(jù)。
展開 Abaqus中焊點模擬方法
1.焊點模擬操作方法：
Abaqus中焊點模擬，常用的是fastener方式，單元類型為*CONN3D2。在Hypermesh中，生成焊點操作步驟為：
（1）進入焊點面板：1D>connectors>spot；
（2）將焊點類型切換至fastener；
（3）從CATIA中導(dǎo)入焊點文件（制作為焊核幾何中心的點）；
（4）在num layers中根據(jù)焊點的層數(shù)，選擇tatal 2為兩層焊點，total 3為三層焊點；
（5）選取焊點后，creat焊點
焊點生成后，需要設(shè)置焊點屬性。焊點屬性分為兩個部分，一部分用于指定connector的屬性，即定義*CONN3D2單元的類型；另一部分用于設(shè)置焊點的尺寸。
（1）指定*CONN3D2屬性為焊點：
*CONNECTOR SECTION，ELSET=HMprop_HM_C_1
JOIN,ALIGN
或者，
*CONNECTOR SECTION，ELSET=HMprop_HM_C_1
BEAM，
（2）指定焊點尺寸：
*FASTENER PROPERTY, NAME = HM_P_1
3.0 ,
以上設(shè)置完成后，即完成焊點模擬。
展開 Hypermesh聯(lián)合Abaqus仿真：教你如何三步建立焊點 ￥2.9
在使用hypermesh做abaqus仿真的前處理時，由于版本以及定義方式等區(qū)別，常常發(fā)生一些錯誤，導(dǎo)致在hypermesh中定義的特征無法在abaqus中識別。比如焊點Fastener的建立，在網(wǎng)上搜了很多資料，講的云里霧里，經(jīng)過自己的摸索，下面講一下如何在hypermesh中正確建立焊點，并且被abaqus識別為有效特征。
BCC點陣結(jié)構(gòu)梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學(xué)質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動力學(xué)的方法對BCC結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運算速度，為點陣結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。
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(jié)構(gòu)，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(shè)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(jié)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(shè)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(yīng)力應(yīng)變值見下表所示。
設(shè)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(shè)置。
4.設(shè)置分析步Dynamic,Explicit，時間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進行壓縮模擬，開啟質(zhì)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(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
5.設(shè)置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數(shù)為0.3，設(shè)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(shè)置
使用多點約束MPC，實現(xiàn)實體-梁單元，實體-實體單元，梁-梁單元鉸接如何設(shè)置，實體單元梁彎矩曲線怎么提取？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(shè)置.rar
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(gòu)建與應(yīng)用？
在使用Abaqus，Comsol等軟件進行薄層區(qū)域的力學(xué)分析過程中，例如在研究水壓致裂、裂縫擴展，接觸粘結(jié)滑移的這類薄層力學(xué)性質(zhì)時，我們經(jīng)常需要采用應(yīng)力-相對位移(σ-u)關(guān)系，而不是傳統(tǒng)本構(gòu)描述的應(yīng)力-應(yīng)變(σ-ε)關(guān)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(tǒng)稱為增量非線性力學(xué)薄層）。這類單元厚度非常小甚至為0，薄層兩側(cè)的節(jié)點（單元）用一組力（應(yīng)力）與相對位移的關(guān)系方程聯(lián)系起來，例如給出一個形式最為簡單的典型應(yīng)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(yīng)力的關(guān)系，應(yīng)力與相對位移呈線性關(guān)系，類似于“線性彈簧”。但是對于土-結(jié)構(gòu)接觸、裂縫的張開閉合這類問題，線性方程已經(jīng)不足以準(zhǔn)確描述這些物理量之間的關(guān)系，這時就需要引入增量非線性方程來構(gòu)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(xiàn)可以用下面幾個例子體現(xiàn)，
對比①和②項，可以發(fā)現(xiàn)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(fā)生改變，體現(xiàn)了彈簧三個方向力學(xué)性質(zhì)的非獨立性，對比①和③項，可以發(fā)現(xiàn)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(yīng)力-位移關(guān)系方程寫成應(yīng)力增量-位移增量的關(guān)系方程，例如
寫成微分形式的好處是，可以體現(xiàn)出應(yīng)力路徑對位移結(jié)果的影響，也就是類似于“塑性”特征（所以所有的彈塑性本構(gòu)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(yīng)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(jié)果的精度和效率有著決定性影響，尤其對于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和薄壁結(jié)構(gòu)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(xù)實體殼單元 (CSS8)、非協(xié)調(diào)元 (C3D8I) 和連續(xù)殼單元 (SC8R) 是 Abaqus 中常用于復(fù)合材料和薄壁結(jié)構(gòu)分析的三種單元類型，各自具有獨特的理論基礎(chǔ)和適用場景。
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【JY】Abaqus殼單元概述與應(yīng)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(guī)殼單元之一，為 4 節(jié)點減縮積分殼單元，基于經(jīng)典殼理論，適用于各類薄壁結(jié)構(gòu)的線性與非線性分析，尤其在大變形和接觸問題中表現(xiàn)穩(wěn)定，將該單元作為對比基準(zhǔn)，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(chǔ)、自由度、材料本構(gòu)、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(fù)合材料分析、金屬薄壁結(jié)構(gòu)模擬以及混合建模等應(yīng)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(xiàn)。
單元類型基本原理與特點
2.1 連續(xù)實體殼單元 (CSS8)
連續(xù)實體殼單元 (CSS8) 是一種介于 C3D8I (非協(xié)調(diào)元) 和 SC8R (連續(xù)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(jié)點六面體單元，僅有位移自由度 (無轉(zhuǎn)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(xiàn)明顯穿透，結(jié)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(chǔ)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(nèi)部單元之間的接觸，下面給出一個例子和結(jié)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(fā)現(xiàn)：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(xué)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(xué)、各種模型調(diào)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(fù)合材料纖維層
以上內(nèi)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(fù)合材料：
孔眼壁上的膜單元來模擬壁面加固材料
內(nèi)加入纖維增強材料
轉(zhuǎn)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(tǒng)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(lián)系QQ：1135122921獲取許可證。
【JY】Abaqus“殼”單元概述與應(yīng)用（三）——非線性擬協(xié)調(diào)固體連續(xù)殼單元CSS8
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傳統(tǒng)固體殼單元在處理幾何非線性、材料非線性及復(fù)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(gòu)造方法。非線性擬協(xié)調(diào)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(tǒng)固體單元的固有缺陷
自鎖現(xiàn)象普遍存在
傳統(tǒng)固體單元（如C3D8R）在模擬薄板殼結(jié)構(gòu)時，易出現(xiàn)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(zhǔn)確表征純彎曲狀態(tài)下的零剪切應(yīng)變，導(dǎo)致計算結(jié)果剛度偏高；薄膜自鎖則因低階形函數(shù)無法捕捉不可伸縮彎曲模式下的面內(nèi)應(yīng)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(zhǔn)確描述等體積運動，導(dǎo)致體積變化被過度約束。這些自鎖現(xiàn)象嚴(yán)重影響計算精度，尤其是在粗網(wǎng)格或大長高比結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)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(shè)應(yīng)變法（EAS）、假設(shè)自然應(yīng)變法（ANS）或雜交應(yīng)力法等，這些方法往往需要引入額外的內(nèi)部參數(shù)或復(fù)雜的數(shù)值積分，使得單元列式復(fù)雜、相對殼單元計算成本增加。
幾何非線性處理的局限性
現(xiàn)有非線性固體殼單元多基于連續(xù)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(biāo)系下難以保證旋轉(zhuǎn)描述的準(zhǔn)確性。在大變形、大轉(zhuǎn)動問題中，極分解可能導(dǎo)致切線剛度矩陣奇異，影響迭代收斂性。此外，傳統(tǒng)單元在處理不規(guī)則網(wǎng)格或畸變網(wǎng)格（如C3D8I）時，精度衰減明顯，難以滿足工程對復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析的需求。
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