abaqus元素定義
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus元素定義的視頻教程
abaqus 腳本捕獲幾何元素的交、并、差運(yùn)算
abaqus 腳本捕獲幾何元素的交、并、差運(yùn)算，見(jiàn)帖子（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/534309）
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HyperMesh中Abaqus求解器Surface的定義
1、螺釘簡(jiǎn)單六面體網(wǎng)格劃分操作； 2、Abaqus中的Surface在HyperMesh中的創(chuàng)建方法。
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abaqus元素定義的實(shí)例教程
abaqus 腳本捕獲幾何元素的交、并、差運(yùn)算
abaqus自帶了捕獲幾何元素的方法，可以在python腳本中捕獲abaqus幾何體的“點(diǎn)、線、面、體”對(duì)象或網(wǎng)格模型的各種元素，這在技術(shù)鄰文章里有詳細(xì)的介紹（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/331773）。但是，abaqus不支持對(duì)捕獲的幾何元素序列進(jìn)行集合運(yùn)算，面對(duì)一些復(fù)雜的選擇集只能用序列連接的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本文借助python腳本實(shí)現(xiàn)了abaqus腳本捕獲幾何元素的交、并、差運(yùn)算。使用方便，效果好！下面介紹python腳本的實(shí)現(xiàn)。
1、“幾何序列”的限制
“幾何序列”是abaqus/cae中的一種數(shù)據(jù)類型，其本質(zhì)是python列表?！敖弧⒉ⅰ⒉钸\(yùn)算”是python集合數(shù)據(jù)類型自帶的集合運(yùn)算功能。在python腳本中，一個(gè)可哈希[1]序列能夠簡(jiǎn)單快速的轉(zhuǎn)化為集合，實(shí)現(xiàn)元素的去重目標(biāo)，并且進(jìn)行交、并、差運(yùn)算后，再轉(zhuǎn)化成序列。以此實(shí)現(xiàn)python序列的交、并、差運(yùn)算。
雖然abaqus幾何序列本質(zhì)是python列表，但經(jīng)過(guò)封裝后被限制了“修改”操作，加之幾何序列的元素沒(méi)有定義哈希運(yùn)算，所以幾何序列不能轉(zhuǎn)化為集合直接實(shí)現(xiàn)“交、并、差運(yùn)算”。
2、繞過(guò)限制，迂回實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的障礙擺在眼前，要么突破abaqus的源碼，放開(kāi)幾何序列的修改限制，為幾何序列的元素定義哈希運(yùn)算。要么從abaqus的框架中跳出來(lái)，用python的原生功能來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。權(quán)衡之下，前一種思路有殺雞用牛刀的感覺(jué)，后面一種思路合理且難度可控。決定跳出abaqus框架，繞過(guò)幾何序列的種種限制，迂回實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
第一步，跳出abaqus框架，繞過(guò)幾何序列的限制。這里用到了“遍歷”幾何序列獲取元素的特性。
展開(kāi) 在使用python腳本處理abaqus 仿真分析的模型時(shí)，一個(gè)不可避免的問(wèn)題就是選取各種幾何元素并為之賦予集合，以滿足材料賦予、種子點(diǎn)指定、載荷/邊界條件/約束/接觸等操作的需求。賦予集合這一過(guò)程本身并無(wú)太多難度，但是幾何選取，尤其是復(fù)雜模型的幾何選取，有時(shí)會(huì)讓二次開(kāi)發(fā)者頗費(fèi)一番周章。本貼針對(duì)abaqus支持的幾何元素選取方法做一個(gè)梳理匯總，對(duì)其應(yīng)用范圍和注意事項(xiàng)進(jìn)行說(shuō)明，以期對(duì)各位二次開(kāi)發(fā)者有所幫助。
1.Abaqus中支持的幾何元素的種類
如圖所示，abaqus中支持的主要幾何元素有：cell（體）、edge（邊）、face(面)、vertex（頂點(diǎn)）、interesting points（關(guān)注點(diǎn)，包含三種：邊中點(diǎn)、弧中點(diǎn)和弧圓心），reference point（參考點(diǎn)），以及由虛擬拓?fù)鋲嚎s掉的點(diǎn)線（ignored vertex/edge）。我們?nèi)粘９ぷ髦谐Ｓ玫膸缀?em>元素都可以全面覆蓋到了。同種幾何元素組成的序列，abaqus中專門稱之為geometry sequence對(duì)象，是一種類似list的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。生成Set時(shí)使用的幾何元素，實(shí)際上就是這種幾何元素的序列，哪怕這個(gè)序列里只有一個(gè)元素。
2.幾何元素捕捉
2.1.通過(guò)序號(hào)捕捉
通過(guò)序號(hào)捕捉其實(shí)有兩種方法。
第一種是經(jīng)典的index方法，一類幾何元素中的每個(gè)元素都有一個(gè)唯一的序號(hào)值，這個(gè)序號(hào)值可能和空間結(jié)構(gòu)有些關(guān)系，也可能沒(méi)有太多關(guān)聯(lián)，而且在幾何模型發(fā)生變化后（比如做了一個(gè)partition），這些序號(hào)可能發(fā)生變化，因此當(dāng)你的模型是靜態(tài)的，不會(huì)再加入新特征，使用index來(lái)捕捉幾何元素還不失為一種方法。
展開(kāi) 雙曲正弦法則(Hyperbolic-sine law model) 主要可用來(lái)描述第二潛變期之時(shí)間及溫度相依之潛變行為，此模式之參數(shù)獲得須複雜之?dāng)?shù)值嵌合技巧，特別說(shuō)明此模式材料參數(shù)之獲得方式，並說(shuō)明應(yīng)用於ABAQUS有限元素潛變分析及子程式編寫。
ABAQUS.pdf
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雙曲正弦法則(Hyperbolic-sine law model) 主要可用來(lái)描述第二潛變期之時(shí)間及溫度相依之潛變行為，此模式之參數(shù)獲得須複雜之?dāng)?shù)值嵌合技巧，特別說(shuō)明此模式材料參數(shù)之獲得方式，並說(shuō)明應(yīng)用於ABAQUS有限元素潛變分析及子程式編寫。
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分析時(shí)所用之inp檔及子程式在附件中
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<p>對(duì)于擁有復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料薄板，通常需要定義一個(gè)變化的材料主方向，下面介紹在Lspp中如何定義。</p><ul><li>對(duì)于任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的平面，劃分網(wǎng)格后，每個(gè)網(wǎng)格的方向是根據(jù)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)得到的，總體上呈現(xiàn)隨機(jī)性。</li></ul><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202410/attachment/1c788f57a7554bab9067a3554e8759b0.png" style="text-align: center" data-regular="true">
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在有限元模擬中，重復(fù)移動(dòng)載荷（Repeated moving pressure）是結(jié)構(gòu)受力分析中用于等效模擬接觸載荷的一個(gè)重要手段，尤其在輪軌接觸、滾珠接觸、焊接熱源移動(dòng)等問(wèn)題研究中極為常見(jiàn)。本文主要介紹ABAQUS中橢圓形移動(dòng)載荷定義、法向和切向載荷模擬、子程序DLOAD和UTRACLOAD編程實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)建議與注意事項(xiàng)。
1、橢圓形移動(dòng)載荷定義
移動(dòng)載荷指的是隨時(shí)間或空間位置變化而不斷變化施加位置的載荷
<p class="ql-align-justify">寫文章出圖過(guò)程中，有時(shí)候需要過(guò)程圖，但是過(guò)程圖中不同時(shí)刻應(yīng)力云圖的標(biāo)尺不一定是自己想要的。比如標(biāo)尺上限值、下限值等，所以在Abaqus后處理中如何實(shí)現(xiàn)呢？過(guò)程很簡(jiǎn)單，界面的功能解釋的都非常詳細(xì)，具體如下：</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify">原創(chuàng)聲明
<p>對(duì)于擁有復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料薄板，通常需要定義一個(gè)變化的材料主方向，下面介紹在Lspp中如何定義。</p><ul><li>對(duì)于任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的平面，劃分網(wǎng)格后，每個(gè)網(wǎng)格的方向是根據(jù)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)得到的，總體上呈現(xiàn)隨機(jī)性。</li></ul><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img
將隱式分析的最后一步應(yīng)力作為預(yù)應(yīng)力場(chǎng)，導(dǎo)入到顯示分析。開(kāi)始使用initial stress，但是發(fā)現(xiàn)這個(gè)方法導(dǎo)入的應(yīng)力場(chǎng)，米塞斯應(yīng)力分布沒(méi)啥問(wèn)題，但是三個(gè)主方向上的應(yīng)力突然變大了十倍左右（隱式和顯示的模型網(wǎng)格編號(hào)都檢查了，沒(méi)發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題）。后面換成initial state（state=yes, update=yes），應(yīng)力沒(méi)啥問(wèn)題了，但是使用initial state，無(wú)法定義surface，導(dǎo)致復(fù)合材料層合板每層之間使用不了
<p><strong>概述</strong>：帖子講述了一種新思路用于實(shí)現(xiàn)ABAQUS自定義單元，該方法不需要在INP文件中采用“USER ELEMENT”等關(guān)鍵字定義單元，更重要的是，也<strong>不需要在UEL接口中進(jìn)行繁瑣的FORTRAN編程</strong>，只需要在INP文件中直接導(dǎo)入相應(yīng)的矩陣即可。目前這種自定義單元適用的計(jì)算有：static, frequency extraction
概述：開(kāi)發(fā)了適用于靜力通用、頻率分析和動(dòng)力隱式（固定增量步長(zhǎng)和自適應(yīng)增量步長(zhǎng)均可）的三維八節(jié)點(diǎn)線性UEL，即ABAQUS自帶的C3D8單元，該UEL考慮了B-BAR修正，避免體積鎖死。采用編寫的UEL，分別設(shè)置了靜力通用分析步、頻率分析和動(dòng)力隱式分析步，將計(jì)算結(jié)果與ABAQUS對(duì)比，位移、速度和加速度與ABAQUS均保持一致，說(shuō)明該UEL復(fù)現(xiàn)了一小部分C3D8單元的計(jì)算功能。
如果不考慮損傷等效應(yīng)，橡膠材料是彈性的（卸載后沒(méi)有殘余應(yīng)變），但應(yīng)力-應(yīng)變曲線不是線性的，即所謂的“超彈性”。Abaqus 幫助文檔《Getting Started with Abaqus：Interactive Edition》第10.6節(jié)“
Hyperelasticity
”介紹了超彈性的基本知識(shí)，第10.7節(jié)“
Example: axisymmetric mount
”給出了一個(gè)橡膠材料模型的實(shí)例
如果不考慮損傷等效應(yīng)，橡膠材料是彈性的（卸載后沒(méi)有殘余應(yīng)變），但應(yīng)力-應(yīng)變曲線不是線性的，即所謂的“超彈性”。Abaqus 幫助文檔《Getting Started with Abaqus：Interactive Edition》第10.6節(jié)“
Hyperelasticity
”介紹了超彈性的基本知識(shí)，第10.7節(jié)“
Example: axisymmetric mount
”給出了一個(gè)橡膠材料模型的實(shí)例
