abaqus彈簧仿真的案例
abaqus 膜式空氣彈簧仿真
想我問一下，膜式空氣彈簧在仿真的過程中如何設置接觸條件
技術熱點 | Abaqus在彈簧設計中的仿真應用
導讀
彈簧作為機械設計中常見的零件，對于標準彈簧的設計和剛度系數的計算也有比較成熟的標準，但是，對于異形彈簧，這些標準就沒有了用武之地，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。
技術熱點 | Abaqus在彈簧設計中的仿真應用
導讀
彈簧作為機械設計中常見的零件，對于標準彈簧的設計和剛度系數的計算也有比較成熟的標準，但是，對于異形彈簧，這些標準就沒有了用武之地，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。
導入模型如下，如下：
常見彈簧材料如下：
創建靜態分析步，打開幾何非線性，如下：
對圓盤上部參考點創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：
查看彈簧應力分布如下：
查看反作用力，如下：
通過以上結果，我們不僅可以使用計算出彈簧的剛度系數，也可以直觀地看到彈簧在壓縮過程中應力最大地區域，為我們后續地優化設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下載
展開 彈簧下樓梯Abaqus仿真，奇怪的自由落體行為之謎
而仿真建模的關鍵是在靜力學分析與動力學分析之間傳遞數據，共享應力狀態：Standard to Explicit（用Abaqus做過沖壓成型-回彈分析的肯定對這個再熟悉不過了，過程和這里剛好相反：Explicit to Standard）。
建模要點：
Standard靜力學分析獲得彈簧初始應力狀態；
復制靜力學分析模型，替換分析步為Explicit動力學分析，定義模型初始狀態，并設置一個剛體物塊隨彈簧一同自由落體，便于后處理分析時進行坐標轉換。
“詭異”的自由落體仿真結果
上圖中，最左側是從地面（慣性系）來看slinky的效果；最右側是經過坐標變換，跟隨一同下落的剛體物塊來（非慣性系）看slinky的效果；中間曲線則是slinky的質心Y向坐標在慣性系內隨時間變化關系。
通過仿真分析，我們會發現，slinky的質心的確是在做自由落體運動，而前面提到的應變能，則轉化為彈簧從兩端趨向質心加速的動能，從非慣性系看這個過程，和彈簧拉伸后自由釋放的過程并沒什么兩樣，而在慣性系的我們來看，應變能釋放完之前，底端是停滯的。
展開 
基于Abaqus的鋼板彈簧有限元模型建立及仿真分析 ￥80
有意請聯系QQ2142858127
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”。今天喵星人就結合用戶手冊和項目經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>兩個節點之間的軸向彈簧，其作用線是連接兩個節點的線。在大位移分析中，這條作用線可能會發生旋轉。</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，通常應用于土與結構相互作用，例如樁基等。
展開 Abaqus彈簧預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分析演示及驗證彈簧預緊力的存在、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彈簧預緊力及彈簧振子振動簡單實例-kxh.part1.rar
Abaqus彈簧預緊力及彈簧振子振動簡單實例-kxh.part2.rar
Abaqus彈簧預緊力及彈簧振子振動簡單實例-kxh.part3.rar
Abaqus彈簧預緊力及彈簧振子振動簡單實例-kxh.part4.rar
展開 hypermesh-ansys聯合仿真之彈簧單元2 ￥1
圖1
壓縮機是空調主要的振動元器件，壓縮機主體通過底部的若干個橡膠腳墊安裝在壓縮機安裝框架上，壓縮機的振動主要通過兩個路徑傳遞給空調框架：1.通過橡膠墊傳遞給壓縮機安裝架然后進一步傳遞給整機；2.通過壓縮機的吸排氣管傳遞給整機。需要平衡兩個路徑，來平衡整機振動和管路振動，傳遞給管路振動能力較多時會增加管路泄漏的概率。
工藝仿真軟件Simufact.forming中彈簧應用技術
通用彈簧也可以用作穩定器來穩定一個仿真分析過程。比如，用戶可以采用扭力彈簧來穩定環軋或軋制進程中的軋件來避免會引起仿真不收斂的滑動。進一步信息可以參考環軋的有關教程。
當使用通用彈簧時請注意子工步１、２、４和５。在這些子工步中，通用彈簧會產生不理想的行為。推薦將這些子工步單獨分出作為不同的進程。另外，Simufact.forming在回程階段時考慮通用彈簧的作用，這意味著在回程階段模具會彈回。
有一個通用彈簧的應用例子是模擬壓力機的彈性屬性。壓力機的彈性屬性可以導致模具之間存在較小的相對位移。因此，因為壓力機力的不均勻分布,下模會有輕微的移動或傾斜。為模擬壓力機的彈性屬性，用戶可以給下模關聯一個剛度很高、初始力很大的通用彈簧。更多信息可以參考實例中的內容Simufact.demos
> Miscellaneous > Press elasticity。
六. FV法仿真的彈簧
本文前面描述的內容主要適用于FE求解器。FV求解器只能用常剛度和常初始力的模具彈簧。因為在采用FV求解器模擬時要考慮慣性的影響，在某些條件下彈簧的行為可能會與期望的不盡相同。因此，對仿真結果進行后處理時，用戶需要仔細檢查彈簧的行為和施加的力。
展開 主密封系統中帶彈簧金屬C形環的密封性能數值仿真 ￥1500
在一些主密封系統中，可以使用帶有彈簧的金屬C形環（也稱為彈性環）作為密封元件。這種密封元件由金屬材料制成，呈C形狀，具有一定的彈性。帶彈簧的金屬C形環適用于靜態密封或低速旋轉密封應用。它們通常用于密封液體或氣體介質，可以在高溫、高壓或有腐蝕性環境中使用。對于需要有一定彈性和壓縮能力的密封場景，金屬C形環可以提供較好的密封性能。金屬C形環的結構使其能夠適應不同的密封面形狀和尺寸。它們通常使用手工或機械方式壓縮并將其安裝在密封面之間。在安裝后，彈性環將產生一定的壓力，形成一個密封接觸面，以防止介質泄漏。
本案例建立了一主密封系統帶彈簧的金屬C形環，為提高仿真效率，對模型進行了簡化，取了模型的一部分進行分析，數值仿真計算得到系統的密封過程，仿真結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
展開 膜式空氣彈簧的仿真模型 ￥70
空氣彈簧主要定義的幾個地方
1、空腔定義與氣體壓力
2、簾線層，簾線材料一般數據能難獲得，而且對收斂影響較大
3、充氣與壓縮過程
4、空氣彈簧剛度曲線
5、空腔體積變化與壓力變化
abaqus非線性彈簧
用非線性彈簧模擬鋼筋與混凝土的粘結滑移，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滑移，使用非線性彈簧，后處理時怎么得到粘結強度與滑移值曲線
單自由度彈簧阻尼器仿真分析+理論計算
在ADAMS中進行仿真計算可得,見表1：（附件：Frequency）
EIGEN VALUES (Time = 0.0)FREQUENCY UNITS: (Hz) 表1
MODE NUMBER
UNDAMPED NATURAL FREQUENCY
DAMPING RATIO
REAL
IMAGINARY
1
8.224782E-001
2.583888E-002
-2.125191E-002
+/- 8.222036E-001
四、衰減振動分析：
由理論分析可知， 測量SPRING_1_MEA_dispace.Q即為公式（4）的x，具體的衰減過程如圖4所示。
減幅系數 的計算，可根據公式（6）進行計算：
理論值：
測量值： （備注：取前兩個峰值計算）
上述衰減過程只是一個感性的認識，有興趣的朋友可以通過模型的已知參數帶入到公式（4）中，并根據初始條件計算出該模型的理論振型函數，與仿真結果進行對比分析。
四、非線性彈簧仿真：
為了模擬非線性彈簧，需要導入彈簧的剛度系數，然后借助SFORCE來模擬。具體操作步驟為：
1、導入彈簧剛度系數：
建立彈簧剛度系數文件：創建SpringAttribution.txt文件，內容如下圖5所示。利用file-import將給文件導入，建立Spline曲線。具體操作過程及結果如下圖6、7所示。
2、建立非線性彈簧：
與上一模型不同之處，即將彈簧用SFOCE代替，其他設置過程完全一樣，模型如圖7所示。
展開 ABAQUS 彈簧單元的應用
建好后，用 partition 命令分割成如下圖所示，這樣比較好加彈簧，網格劃分也會更規則。兩個圓盤平行，相距 5m，用彈簧單元連接。
圓盤選擇 3D——Deformable——shell——planar，然后用畫圓的命令畫一個半徑 0.5m的圓盤即可。重復上述操作，畫出第二個圓盤。
進入 property 模塊，設置圓盤的材料參數：模型采用線彈性即可，最簡單方便，參數如下：彈性模量 2e11， 泊松比 0.2。
然后，建立截面，賦予截面，模型變為綠色，表示已經將定義的截面賦予了圓盤。注意：兩個圓盤都要賦予。
Assembly 是比較關鍵的一步，在這一步中將使兩個圓盤距離變為 5m（最初建模時是疊加在一起的，當然也可以建模時就設定好距離，但是這樣比較麻煩，個人覺得還是用 assembly更加直觀方便）。
創建一個 instance ，把兩個 part 都選中，此時兩個 part 是重疊的，點擊 ok。用平移按鈕 ，只要移動圓盤上一個點的坐標，就可以實現整個圓盤的平移，具體操作為：選中一個圓盤，輸入要移動的點的坐標（0,0,0），如下圖：
再輸入平移后的坐標（0,0,5），平移完成如下圖
進入 step 模塊，建立一個 step，static，一切選擇默認即可。
接下來要在兩個圓盤之間用彈簧連接。進入 interaction 模塊，選擇工具條中的 Special——Springs/Dashpots，創建新的彈簧。ABAQUS 里面的彈簧有兩點間的彈簧和接地的彈簧，這里我們選擇兩點間的彈簧，如下圖
然后軟件讓你選擇彈簧的第一個點和第二個點，由于我們事先已經分割好 part 了，就直接對應的添加就行了。
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