abaqus彈簧約束的案例
ABAQUS讀懂彈簧/非線性彈簧單元——“小而精”的Spring element
<p>彈簧單元（Spring element）作為ABAQUS中的特色用途單元（Special-Purpose Elements）大家常常認為其比較“雞肋”，但在某些應(yīng)用場景中卻有著不可代替的作用，可謂“小而精”。今天喵星人就結(jié)合用戶手冊和項目經(jīng)歷帶大家讀懂彈簧單元。</p><p><br></p><p class="ql-align-center"><strong>01</strong>彈簧單元類型</p><p>用戶手冊給出三種彈簧單元的定義：</p><p><br></p><p>1. SPRINGA</p><p>Axial spring between two nodes, whose line of action is the line joining the two nodes. This line of action may rotate in large-displacement analysis.</p><p><strong>喵星人翻譯：</strong></p><p>兩個節(jié)點之間的軸向彈簧，其作用線是連接兩個節(jié)點的線。在大位移分析中，這條作用線可能會發(fā)生旋轉(zhuǎn)。</p><p><strong>喵星人點評：</strong></p><p>軸向彈簧的力僅作用于軸線上，因此只有平動自由度1/2/3而無轉(zhuǎn)動自由度</p><p><br></p><p>2. SPRING1</p><p>Spring between a node and ground, acting in a fixed direction</p><p><strong>喵星人翻譯：</strong></p><p>節(jié)點與地面之間沿固定方向作用的彈簧</p><p><strong>喵星人點評：</strong></p><p>也可稱其為接地彈簧，通常應(yīng)用于土與結(jié)構(gòu)相互作用，例如樁基等。
展開 Abaqus彈簧預(yù)緊力及彈簧振子振動簡單實例
1、原長100mm、剛度10N/mm的彈簧水平放置，一端固支，另一端掛1kg的物體。研究彈簧在有預(yù)緊力的情況下的受力及振動情況。
2、工況：
初始時彈簧已伸長10mm，即彈簧有100牛的張緊力，建模時彈簧長度為110mm。用三個靜力分析和一個動力學(xué)分析演示及驗證彈簧預(yù)緊力的存在、作用及振動特性。
1）靜力分析——彈簧掛物體端有沿彈簧軸向-20mm的位移；
2）靜力分析——彈簧掛物體端無載荷；
3）靜力分析——彈簧掛物體端有沿彈簧軸向20mm的位移；
4）動力學(xué)分析——彈簧振子自由振動。
3、本例使用Reference Length定義彈簧原長。
4、詳細步驟
Abaqus彈簧預(yù)緊力及彈簧振子振動簡單實例-kxh.part1.rar
Abaqus彈簧預(yù)緊力及彈簧振子振動簡單實例-kxh.part2.rar
Abaqus彈簧預(yù)緊力及彈簧振子振動簡單實例-kxh.part3.rar
Abaqus彈簧預(yù)緊力及彈簧振子振動簡單實例-kxh.part4.rar
展開 有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實現(xiàn)方式研究系列47：約束關(guān)系（3）-船舶規(guī)范約束導(dǎo)致的Max Ratio問題
有限元中的約束很多場景大家用的是邊界中的簡支、固支等約束，但從更廣泛的角度上講，只要表示一個節(jié)點的某個自由度依賴于其它的節(jié)點自由度或者取某個特定值，就可以稱為約束關(guān)系。只不過對固支、簡支等直接自由度=0，在有限元中直接減縮剛度陣就行，很容易求，但對節(jié)點自由度相互依賴的約束關(guān)系就比較復(fù)雜了。約束關(guān)系主要有兩類。
（1） 一類是MPC點之間的約束。Nastran的MPC的靈活度要遠遠超過Abaqus，Nastran的主節(jié)點可以選擇123自由度，也可以對每個從節(jié)點設(shè)置不同的自由度，還能主節(jié)點和從節(jié)點互相包含，Abaqus更多的是只負責(zé)80%的常用應(yīng)用場景，復(fù)雜功能讓你編子程序，但事實上一線仿真工程師又有多少人愿意編子程序呢？這種做法導(dǎo)致雖然Abaqus無論從用戶體驗、非線性還是商業(yè)化都比Nastran好很多，但很多線性的工程復(fù)雜問題還是沒法替代Nastran。
（2） 另一類是Contact、Tie等的面之間的約束關(guān)系。在這方面Abaqus要明顯強于Nastran了。
我們將用統(tǒng)一的公式來求解這兩類關(guān)系，同時也從軟件實現(xiàn)層面說明一下針對這兩類情況的各自差異。分幾篇文章來介紹約束關(guān)系，本篇是約束關(guān)系（3）- 船舶規(guī)范約束導(dǎo)致的Max Ratio問題，這是我們碰到的1個實際的工程問題，當(dāng)自主CAE軟件往外推廣時，只要用，就會有各式各樣的問題，最基本也是最重要的一條是自主CAE軟件算出來的結(jié)果只要不符合預(yù)期或者商軟的結(jié)果，就必須要你解釋why？不會有人覺得商軟或者建模等等有問題，無一例外都默認是自主軟件的錯。不過這也正常，一開始商軟推廣也是這么過來的，就是現(xiàn)在，如果商軟客戶提出問題，一般商軟技術(shù)支持的響應(yīng)速度也是必須要在24個小時內(nèi)回復(fù)。
展開 ABAQUS中點面耦合約束的荷載單位
該同學(xué)向我提問：在ABAQUS中，點面耦合時在點上施加的力荷載是N的單位還是Pa的單位呢？
我當(dāng)時一看到這個問題，就想到的肯定是N的單位（當(dāng)然經(jīng)過試驗這也確實是正確答案，如果大家只是看答案的話，那么接下來的內(nèi)容也不必再看了，感謝大家），畢竟施加的荷載名稱是concentrated force，并且我們平時在給耦合點施加位移荷載時，得到的反力也是N的單位。但是該同學(xué)糾結(jié)于一句話，那就是點面耦合之后，我加到點上的荷載，就相當(dāng)于加到面上，那是不是我施加到面上的每一點荷載都是N，那么分布開來應(yīng)該是N/m2，或者N/mm2，即壓強單位。
想解答這個疑問其實很簡單，只需要建立三個簡單的模型（其實更簡單的方法只需要建一個表面比單位尺寸（1*1）大一定數(shù)量的塊體，而后通過對耦合點施加力荷載，看其結(jié)果分析量級即可知道答案，但是為了防止偶然性（即單位尺寸的模型），本帖借鑒”Yy“同學(xué)的做法，建立三個模型），模型如下：建立100*100*100mm的立方體，隨便給一個材料，立方體下表面完全約束，三個模型網(wǎng)格尺寸相同，分別施加三種上表面力荷載：
1，點面耦合的模型，在耦合點施加數(shù)值為-200的荷載，如下所示：
最終得到應(yīng)力狀態(tài)如下：
此結(jié)果的點面耦合為運動分布，運動學(xué)耦合將耦合節(jié)點的運動約束為參考節(jié)點的剛體運動。該約束可以應(yīng)用于耦合節(jié)點上相對于全局或局部坐標(biāo)系的用戶指定的自由度。
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abaqus接地彈簧
接地彈簧具體如何設(shè)置，剛度代表圍巖等級，還是彈性反力系數(shù)？望大佬知點迷津
abaqus非線性彈簧
用非線性彈簧模擬鋼筋與混凝土的粘結(jié)滑移，位移加載，最后得到加載端RP1的荷載位移曲線為啥是這樣的
abaqus非線性彈簧
用abaqus做鋼筋混凝土的粘結(jié)滑移，使用非線性彈簧，后處理時怎么得到粘結(jié)強度與滑移值曲線
ABAQUS彈簧質(zhì)量系統(tǒng)固有頻率求解
今天跟大家聊一聊我們在結(jié)構(gòu)力學(xué)與結(jié)構(gòu)動力學(xué)里面常見的一個計算公式——彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率求解：
學(xué)過結(jié)構(gòu)力學(xué)或者結(jié)構(gòu)動力學(xué)的同學(xué)都知道我們系統(tǒng)的固有頻率求解，求解公式如下：
式中的f0即為固有頻率，k為系統(tǒng)的剛度（N/m），m為系統(tǒng)質(zhì)量（kg）。
假定我們的模型如下所示：
那么由上我們可以計算出一個彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率，如果我們的k=400N/m，m=10kg，那么通過上式可以計算得到我們的系統(tǒng)固有頻率為1.00658。由此建立我們的ABAQUS有限元模型如下：
1.建立一個點部件，坐標(biāo)輸入（0，0，0）
2.鼠標(biāo)左鍵長按1處圖標(biāo)選擇通過偏移形成參考點，通過參考點RP偏移1000mm生成3處參考點
3.導(dǎo)入點部件進行裝配
4.在分析步模塊建立線性攝動求解類型，頻率求解分析步
5.采用Lanczos求解，頻率求解值設(shè)為1即可
6.在相互作用模塊對基準(zhǔn)點建立參考點1，即RP-1
7.在上欄special中的彈簧模塊建立兩點之間的彈簧
8.設(shè)置彈簧剛度，在ABAQUS的mm制單位中剛度設(shè)置為0.4N/mm
9.在上欄special慣性與質(zhì)量中設(shè)置RP-1的質(zhì)量為0.01t
10.設(shè)置兩點的邊界條件，其中RP點6個自由度完全限制，RP-1點除圖中x方向自由度（即U1）其余自由度完全限制
11.無網(wǎng)格劃分操作，設(shè)置job，求解job得到結(jié)果
由上得到我們的結(jié)果，頻率為1.0066，與我們通過公式計算所得到的1.00658相差無幾，誤差很小。
以上就是我們今天關(guān)于彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率求解的討論，謝謝大家！我是食詩吃詞！SSCC!
展開 技術(shù)熱點 | Abaqus在彈簧設(shè)計中的仿真應(yīng)用
導(dǎo)讀
彈簧作為機械設(shè)計中常見的零件，對于標(biāo)準(zhǔn)彈簧的設(shè)計和剛度系數(shù)的計算也有比較成熟的標(biāo)準(zhǔn)，但是，對于異形彈簧，這些標(biāo)準(zhǔn)就沒有了用武之地，在這種情況下使用有限元方法不失為另一個選擇，以下案例中我們將使用Abaqus對三角形彈簧進行計算。
ABAQUS 彈簧單元的應(yīng)用
只有彈簧約束是不夠的，最上面圓盤會發(fā)生移動，因此要給最上面的圓盤添加 x，y 方向的位移約束。但是對于最下面的圓盤來說，如果采用新局部坐標(biāo)系下自由度為 1 的接地彈簧，則需要約束住 x，y 方向的位移，如果采用全局坐標(biāo)系下自由度為 3 的接地彈簧機，則不需要任何約束，三個方向的彈簧就相當(dāng)于一種約束了，我計算的兩種設(shè)置的分析結(jié)果是一樣的，大家可以試試。
下面劃分網(wǎng)格，設(shè)全局大小為 0.2,（或者自己設(shè)定你想要的精度），我選的 sweep 方法，S4R單元，最后 mesh 一下即可
最后，建立一個 job，提交，ok。
查看結(jié)果：
可以看到，最上面的圓盤向下壓縮，底部的圓盤也有微小變形。你可以使用動畫來觀察動態(tài)結(jié)果，看著彈簧向下壓縮還是挺好玩的
展開 ABAQUS嵌入約束
想問下大佬們，abaqus用嵌入約束的話基體部分與嵌入材料相交的區(qū)域還參與計算嗎？查閱到文獻上說要對基體材料數(shù)據(jù)進行折減，不太明白這個嵌入約束??
abaqus過約束
168 nodes may not be used with a multi-point constraint since they are also part of pretension section. The nodes have been identified in node set ErrNodeMPCPretenSec
ABAQUS彈簧單元應(yīng)用實例
建好后，用partition命令分割成如下圖所示，這樣比較好加彈簧，網(wǎng)格劃分也會更規(guī)則。兩個圓盤平行，相距5m，用彈簧單元連接。
如圖所示，上面的圓盤受壓，與下面的圓盤通過彈簧連接。下面的圓盤用接地彈簧約束住。這個例子可以很好的幫助初學(xué)者理解彈簧的使用方法和原理，具體操作步驟見pdf文件，命令流見inp文件。
ABAQUS彈簧單元應(yīng)用實例.pdf
Job-1.rar
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技術(shù)鄰?fù)扑]：
Abaqus 中創(chuàng)建零厚度cohesive單元的幾種方法
ABAQUS焊接模擬-移動熱源（DFLUX）-平板對接不帶生死單元圖文介紹
鋼管混凝土落錘實驗?zāi)M
展開 abaqus碟形彈簧阻尼器
請問有人會關(guān)于abaqus關(guān)于碟形彈簧阻尼器的模擬調(diào)試嗎？有償。
技術(shù)熱點 | Abaqus在彈簧設(shè)計中的仿真應(yīng)用
導(dǎo)讀
彈簧作為機械設(shè)計中常見的零件，對于標(biāo)準(zhǔn)彈簧的設(shè)計和剛度系數(shù)的計算也有比較成熟的標(biāo)準(zhǔn)，但是，對于異形彈簧，這些標(biāo)準(zhǔn)就沒有了用武之地，在這種情況下使用有限元方法不失為另一個選擇，以下案例中我們將使用Abaqus對三角形彈簧進行計算。
導(dǎo)入模型如下，如下：
常見彈簧材料如下：
創(chuàng)建靜態(tài)分析步，打開幾何非線性，如下：
對圓盤上部參考點創(chuàng)建力和位移的時間歷程輸出，如下：
進入相互作用模塊，對彈簧和圓柱體施加綁定約束，如下：
底部參考點創(chuàng)建固定約束，如下：
對上部參考點，施加位移約束如下：
提交計算，查看彈簧變形如下：
查看彈簧應(yīng)力分布如下：
查看反作用力，如下：
通過以上結(jié)果，我們不僅可以使用計算出彈簧的剛度系數(shù)，也可以直觀地看到彈簧在壓縮過程中應(yīng)力最大地區(qū)域，為我們后續(xù)地優(yōu)化設(shè)計提供了極大地方便。
以上模型源文件請點擊閱讀原文到宇喜官網(wǎng)下載
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