abaqus 隱藏單元的案例
BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動(dòng)力學(xué)質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過(guò)abaqus顯示動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)BCC結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮仿真模擬，同時(shí)為減小計(jì)算量，采用梁單元模擬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運(yùn)算速度，為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點(diǎn)陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實(shí)體，然后對(duì)實(shí)體進(jìn)行處理，得到點(diǎn)陣單胞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁單元點(diǎn)陣模型,然后進(jìn)行刪除面的操作，得到單胞BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，接下來(lái)進(jìn)行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點(diǎn)陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點(diǎn)，模擬萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)壓頭，剛性單元不參與計(jì)算，不影響計(jì)算結(jié)果，加快運(yùn)算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗(yàn)進(jìn)行裝配，從上到下依次為壓板-點(diǎn)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(jiàn)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(shí)間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進(jìn)行壓縮模擬，開(kāi)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(jì)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(fèi)部分
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abaqus實(shí)體-梁單元，實(shí)體-實(shí)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(jìn)行薄層區(qū)域的力學(xué)分析過(guò)程中，例如在研究水壓致裂、裂縫擴(kuò)展，接觸粘結(jié)滑移的這類薄層力學(xué)性質(zhì)時(shí)，我們經(jīng)常需要采用應(yīng)力-相對(duì)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(lái)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(diǎn)（單元）用一組力（應(yīng)力）與相對(duì)位移的關(guān)系方程聯(lián)系起來(lái)，例如給出一個(gè)形式最為簡(jiǎn)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(gè)切向）上相對(duì)位移與應(yīng)力的關(guān)系，應(yīng)力與相對(duì)位移呈線性關(guān)系，類似于“線性彈簧”。但是對(duì)于土-結(jié)構(gòu)接觸、裂縫的張開(kāi)閉合這類問(wèn)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(shí)就需要引入增量非線性方程來(lái)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(gè)全量非線性薄層，其非線性的表現(xiàn)可以用下面幾個(gè)例子體現(xiàn)，
對(duì)比①和②項(xiàng)，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(huì)發(fā)生改變，體現(xiàn)了彈簧三個(gè)方向力學(xué)性質(zhì)的非獨(dú)立性，對(duì)比①和③項(xiàng)，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(duì)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(duì)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(duì)于此類微分方程的求解，必須給定一個(gè)力的初始值。
展開(kāi) 【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(duì)計(jì)算結(jié)果的精度和效率有著決定性影響，尤其對(duì)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(shí)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(dú)特的理論基礎(chǔ)和適用場(chǎng)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(shí)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(diǎn)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(wèn)題中表現(xiàn)穩(wěn)定，將該單元作為對(duì)比基準(zhǔn)，對(duì)上述實(shí)體類“殼”單元進(jìn)行對(duì)比分析。
本文旨在對(duì)這三種單元類型進(jìn)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(jì)算成本等多個(gè)維度展開(kāi)分析，為工程實(shí)踐中的單元選擇提供參考。特別是針對(duì)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(chǎng)景，探討這三種單元的適用性差異，并分析它們?cè)趲缀畏蔷€性情況下的計(jì)算成本和精度表現(xiàn)。
單元類型基本原理與特點(diǎn)
2.1 連續(xù)實(shí)體殼單元 (CSS8)
連續(xù)實(shí)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(diǎn)：
幾何與自由度：CSS8 為 8 節(jié)點(diǎn)六面體單元，僅有位移自由度 (無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，與實(shí)體單元一致)，與實(shí)體單元混合建模時(shí)易于處理連接過(guò)渡。
展開(kāi) 
hypermesh_abaqus中fastener焊點(diǎn)單元和襯套BUSH單元創(chuàng)建流程 ￥1
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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(lái)自360百科
本期是教大家如何在ABAQUS有限元模型中在任意實(shí)體單元表面加入殼單元作為纖維增強(qiáng)材料來(lái)模擬復(fù)合材料：
孔眼壁上的膜單元來(lái)模擬壁面加固材料
內(nèi)加入纖維增強(qiáng)材料
轉(zhuǎn)自公眾號(hào)——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
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(shuō)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(duì)于這樣的模型采用接觸對(duì)接觸+通用接觸可以很好的解決問(wèn)題。注意，如果模型中只采用接觸對(duì)接觸，可以解決沖頭與基體之間的接觸建立問(wèn)題，但是對(duì)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(duì)接觸的基礎(chǔ)上再加上一個(gè)通用接觸就可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題，這里不使用軟件自帶的自接觸，因?yàn)樽越佑|在這樣的模型中很難建立起來(lái)（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(gè)例子和結(jié)果文件。
例子1：abaqus2020-二維-顯示分析-僅接觸對(duì)接觸-單元刪除法模擬裂紋
例子1：abaqus2020-二維-顯示分析-接觸對(duì)接觸+通用接觸-單元刪除法模擬裂紋
可以發(fā)現(xiàn)：接觸對(duì)接觸+通用接觸很好地解決了沖擊開(kāi)裂下沖頭與基體、基體自身之間的穿透問(wèn)題。
abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸+接觸對(duì)-brittle cracking-無(wú)穿透.rar
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【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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【JY】Abaqus“殼”單元概述與應(yīng)用（二）——固體殼單元
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(shí)，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(dòng)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(shí)，易出現(xiàn)剪切自鎖、薄膜自鎖、體積自鎖等問(wèn)題。剪切自鎖源于單元位移插值無(wú)法準(zhǔn)確表征純彎曲狀態(tài)下的零剪切應(yīng)變，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果剛度偏高；薄膜自鎖則因低階形函數(shù)無(wú)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(jiàn)于近不可壓縮材料分析，由于單元無(wú)法準(zhǔn)確描述等體積運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致體積變化被過(guò)度約束。這些自鎖現(xiàn)象嚴(yán)重影響計(jì)算精度，尤其是在粗網(wǎng)格或大長(zhǎng)高比結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)更為突出。
計(jì)算效率與精度的矛盾
為克服自鎖問(wèn)題，需要采用增強(qiáng)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(duì)殼單元計(jì)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(jì)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(dòng)問(wèn)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(shí)，精度衰減明顯，難以滿足工程對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析的需求。
展開(kāi) 在ABAQUS中使用Python腳本將有限元離散單元轉(zhuǎn)化成SPH單元方法介紹
以將CAE中的C3D8R單元轉(zhuǎn)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(jìn)行處理轉(zhuǎn)換即可（腳本見(jiàn)附件）。
這里需要注意的是Python腳本轉(zhuǎn)換后的input文件只是將有限元離散單元轉(zhuǎn)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(yùn)行方法：
abaqus python solidtosph.py -inp <inputFileName> -part
【ABAQUS模態(tài)動(dòng)力學(xué)】Composite&abaqus 預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析&輸出單元剛度矩陣
從上面這個(gè)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(kāi)NLGeom選項(xiàng)(分析過(guò)程中剛度矩陣會(huì)不斷變化)。
提取單元剛度矩陣：
【ABAQUS 二次開(kāi)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(gè)人學(xué)習(xí)記錄之用，其他概不負(fù)責(zé)。
abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對(duì)接觸-單元刪除法模擬裂紋，單元穿透問(wèn)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(shí)，模型中出現(xiàn)明顯穿透，結(jié)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(duì)接觸時(shí)，模型中出現(xiàn)少許穿透，結(jié)果相對(duì)合理，但不是最理想狀態(tài)！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，同時(shí)采用通用接觸+接觸對(duì)接觸時(shí)，模型中無(wú)明顯穿透，結(jié)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(shuō)明提醒
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ABAQUS中求解某部分單元的平均應(yīng)力或平均應(yīng)變 ￥10
1、參考模型：?jiǎn)蜗蚶w維的RVE模型；
2、腳本功能：針對(duì)指定的單元集合，在后處理中求解平均應(yīng)力和平均應(yīng)變。
3、應(yīng)用的公式：一階均勻化計(jì)算方法。對(duì)于 RVE 模型的平均真應(yīng)力和平均真應(yīng)變，可通過(guò)對(duì) RVE 內(nèi)每一個(gè)單元的真應(yīng)力 （真應(yīng)變）取均值獲得。使用一階均勻化計(jì)算方法輸出的應(yīng)力和應(yīng)變適用于各種邊界條件，但需要對(duì)每個(gè)單元進(jìn)行應(yīng)力（應(yīng)變）的輸出和計(jì)算。
巧用單元提高Abaqus計(jì)算效率：帶扭曲的軸對(duì)稱單元-橡膠阻尼器內(nèi)摩擦生熱分析 ￥49.99
Abaqus有非常豐富的單元庫(kù)，其中就有軸對(duì)稱單元，比如CAX4（I/R/H/T），當(dāng)一個(gè)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有某種載荷對(duì)稱性時(shí)，可以用它將三維模型縮減為軸對(duì)稱模型來(lái)分析，能減少大量的內(nèi)存和分析時(shí)間，而同樣的模型規(guī)模，3D實(shí)體單元要更耗費(fèi)計(jì)算資源。
那么，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)受到側(cè)向彎曲或軸向扭轉(zhuǎn)的載荷時(shí)，有沒(méi)有類似的單元可以用呢？
橡膠阻尼器的內(nèi)摩擦生熱分析-節(jié)點(diǎn)溫度云圖
比如，假設(shè)上圖中的阻尼器不再是長(zhǎng)方體，而是回轉(zhuǎn)體，且發(fā)生軸向扭曲變形，那么能不能用軸對(duì)稱單元來(lái)建模呢？
答案是可以的，在Abaqus的軸對(duì)稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元，即帶字母G標(biāo)識(shí)的那種類型，能夠在分析時(shí)充分考慮回轉(zhuǎn)體的整體扭轉(zhuǎn)變形。
首先，我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環(huán)形塊狀阻尼器的回轉(zhuǎn)截面；然后在mesh模塊劃分好四邊形網(wǎng)格；最后，定義單元類型為CGAX4T，即帶扭曲的4節(jié)點(diǎn)軸對(duì)稱位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構(gòu)采用的是超彈性模型，應(yīng)變能描述形式為Neo Hooke，再結(jié)合時(shí)域黏彈性Prony參數(shù)與非彈性變形能耗散比，來(lái)計(jì)算阻尼器周期性扭轉(zhuǎn)過(guò)程中的材料內(nèi)摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個(gè)端面的節(jié)點(diǎn)分別使用位于回轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)參考點(diǎn)來(lái)耦合，固定下端面參考點(diǎn)，并在上端面參考點(diǎn)施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格-單元
雖然建模時(shí)只考慮了回轉(zhuǎn)截面，但是帶扭曲的軸對(duì)稱單元可以將回轉(zhuǎn)體發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)的整體結(jié)構(gòu)響應(yīng)考慮在內(nèi)，這是因?yàn)檫@種單元多了一個(gè)扭轉(zhuǎn)自由度5，拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來(lái)說(shuō)，該單元的節(jié)點(diǎn)具有1、2、5和11四個(gè)自由度。
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