abaqus動力顯式計算的案例
Abaqus_Explicit顯示動力分析-CH01-顯式動力學概論
邀請到的臺灣士盟科技老師鄭鈞為大家再講解一趟系列課程《Abaqus_Explicit顯示動力分析》，目前預售價格59，該課程預計5月底更新完，更新完后價格會同步更新，故有需要的朋友可以提前購買觀看。
課程目錄
CH01-顯式動力學概論
CH02-轉接器落摔分析
>WORKSHOP01-轉接器落摔分析
CH03-轉接器球擊分析(考慮材料應變率)
>WORKSHOP02-轉接器球擊分析(考慮材料應變率)
CH04-金屬沖壓擬靜態分析
>WORKSHOP03-金屬沖壓擬靜態分析
CH05 求解器資料轉換
>WORKSHOP04-金屬沖壓后回彈
>WORKSHOP05-煞車碟盤
展開 基于ABAQUS顯式動力學和隱式動力學的彎管成型加工分析 ￥50
總結：顯式動力學和隱式動力學對于都可以應用于求解彎管成型加工問題，當然也可以用于其他的金屬成型問題分析。注意到顯式動力學分析具有較高的計算效率，且計算結果與隱式算法接近，計算精度完全可以滿足工程需要，并且顯式動力學不存在收斂問題，在求解復雜接觸，大變形等問題上具有天然的優勢，因此筆者推薦采用顯式動力學求解材料加工問題。但也應該注意到，在某些簡單問題上，隱式算法其實式更加穩健的，求解精度更高的，需要大家根據經驗進行判斷。如果需要材料在加工過程中需要分析折疊，褶皺，開裂等問題，顯式動力學算法應當為唯一選擇。
如需指導，請站內私信。下面付費可下載案例文件。
展開 顯式動力學分析中巧用子循環提高計算效率
在上一篇《為什么顯式動力學分析中要慎用質量縮放Mass scaling?》文章中，提到了除質量縮放之外的另一種提高顯式分析計算效率的方法，即子循環技術“subcycling”，后臺有很多小伙伴咨詢子循環如何使用，本篇就簡單舉例示意一下子循環技術在Abaqus中的使用方法。
01
子循環技術
Abaqus / Explicit中的子循環方法基于域分解。在該方法中，要先定義一個在分析期間保持不變的子循環域，即單元集合。定義了子循環區域以后，計算過程中將自動調用域級的并行算法。
Abaqus-原來顯式計算也可以這么快
為了減少 Abaqus/Explicit 分析中所需的增量數量，我們可以比實際過程的時間加快模擬速度，也就是說，我們可以人為地縮短事件的時間周期，或者同等地提高事件發生的速率。正在加載。這會引入可能的錯誤。如果加載速率增加太多，增加的慣性力將改變預測的響應。在極端情況下，問題將表現出波傳播響應。避免此錯誤的唯一方法是選擇不太大的加載速率。
如何判斷加載速率是否合適？
以不同的加載速率運行多個模擬：
按照從最快加載速率到最慢加載速率的順序運行一系列模擬。如您所知，加載速率越慢，分析時間就越長。檢查結果（變形的形狀、應力、應變和能量），以了解在更改 Abaqus 載荷率時改變模型的影響。金屬板材成型過程中刀具速度過高往往會導致不切實際的局部拉伸；成型模擬中工具速度過高會導致噴射（流體動力型響應）；過高的加載速率會導致施加負載附近的高度局部變形；由于初始變形的（非結構性）阻力增加，準靜態倒塌分析中的過高加載速率可能會導致載荷。
使用固有頻率檢查加載速率：準靜態分析的主要響應將是第一結構模式。因此，我們使用該模式的頻率來估計合適的 Abaqus 加載速率。
1、估計模型的第一固有頻率 (f)。在簡單模型中，我們可以通過可用的分析關系找到該頻率。對于更復雜的模型，首先在 Abaqus 中運行頻率分析。
2、使用模型的第一固有頻率計算相應的時間段 (T)：T=1/f
3、運行顯式分析（步長時間 = T）并估計在此時間 (T) 期間模型沖擊方向的全局偏轉 (D)。
4、計算沖擊速度（V）：V=D/T
5、一般建議是將沖擊速度限制在材料波速的 1% 以下。金屬中的典型波速為 5000 。
示例（門梁入侵測試）
為了說明確定適當加載速率的問題，請考慮車門中側防盜梁的變形。實際測試是準靜態的。
展開 
基于ABAQUS軋制成形顯式動力學分析 ￥5
顯示動力學算法：中心差分法
顯式優點：增量步小求解效率高（短時）；易模擬接觸和不連續情況的分析
下面以軋制成形的例子進行講解
前處理：
1.模型構建：模型相對簡單，自行構建
2.材料參數定義（實際材料參數根據實際檢測創建）：
密度：7.85e-9;
彈性本構參數：楊氏模量：2.1e5MPa，泊松比：0.3
塑性本構參數：
屈服強度
200
340
塑性應變
0
0.2
3.網格系統構建：包括裝配、網格劃分和指定單元類型
裝配：
網格劃分：
軋輥采用中性軸算法進行網格精度的控制，網格劃分結果如上圖。
單元類型：C3D8R
至此，前處理部分全部完成。
Abaqus-原來顯式計算也可以這么快
為了減少 Abaqus/Explicit 分析中所需的增量數量，我們可以比實際過程的時間加快模擬速度，也就是說，我們可以人為地縮短事件的時間周期，或者同等地提高事件發生的速率。正在加載。這會引入可能的錯誤。如果加載速率增加太多，增加的慣性力將改變預測的響應。在極端情況下，問題將表現出波傳播響應。避免此錯誤的唯一方法是選擇不太大的加載速率。
如何判斷加載速率是否合適？
以不同的加載速率運行多個模擬：
按照從最快加載速率到最慢加載速率的順序運行一系列模擬。如您所知，加載速率越慢，分析時間就越長。檢查結果（變形的形狀、應力、應變和能量），以了解在更改 Abaqus 載荷率時改變模型的影響。金屬板材成型過程中刀具速度過高往往會導致不切實際的局部拉伸；成型模擬中工具速度過高會導致噴射（流體動力型響應）；過高的加載速率會導致施加負載附近的高度局部變形；由于初始變形的（非結構性）阻力增加，準靜態倒塌分析中的過高加載速率可能會導致載荷。
使用固有頻率檢查加載速率：準靜態分析的主要響應將是第一結構模式。因此，我們使用該模式的頻率來估計合適的 Abaqus 加載速率。
1、估計模型的第一固有頻率 (f)。在簡單模型中，我們可以通過可用的分析關系找到該頻率。對于更復雜的模型，首先在 Abaqus 中運行頻率分析。
2、使用模型的第一固有頻率計算相應的時間段 (T)：T=1/f
3、運行顯式分析（步長時間 = T）并估計在此時間 (T) 期間模型沖擊方向的全局偏轉 (D)。
4、計算沖擊速度（V）：V=D/T
5、一般建議是將沖擊速度限制在材料波速的 1% 以下。金屬中的典型波速為 5000 。
示例（門梁入侵測試）
為了說明確定適當加載速率的問題，請考慮車門中側防盜梁的變形。實際測試是準靜態的。
展開 abaqus顯式動力學在煤層頂板垮落中的應用
abaqus中的剪切損傷模型+DP塑性準則可以很好的模擬煤層頂板的垮落破壞，但計算時容易產生不收斂問題。
abaqus中的顯式動力學不存在不存在收斂性問題。
所以，剪切損傷模型+DP塑性準則+顯式動力學=完美的煤層頂板仿真模擬。
模擬效果如下：
視頻連接：
仿真任務說明書：
計算任務描述：模擬在煤層巷道開挖后，煤層頂板的垮落情況。
仿真計算所采用的設備基本情況：華碩四核筆記本電腦，酷睿i5處理器，2G內存。
計算模型的處理技術：將實際的三維地質情況，假定為平面應變彈性力學問題；對煤層頂板的力學行為假定為彈性-DP塑性-剪切損傷。
計算機的耗時情況：5min。
仿真結果：在煤層巷道開挖后，煤層頂板可以完全垮落，放頂采煤效果100
展開 |最新免費|ABAQUS顯式動力學分析關鍵技術講解
在ABAQUS中針對部件進行仿真分析時，分析類型眾多，有靜力學分析、熱力分析、瞬態動力學分析、模態等頻域相關分析。
但在動力學分析中，會有動力隱式（Dynamic Implicit）和動力顯式（Dynamic Explicit）兩種看上去很相似的分析類型，這讓很多初學者在實際應用時，不知道該如何去進行相應的選擇。
ABAQUS/Explicit顯式計算成本的降低
計算成本：
顯式（Explicit）分析中，基于單元的穩定極限（時間增量）可由下式計算：
在二維分析中，在每個方向上將網格加密為2倍，顯式分析的運行時間增加4-8倍，初始時間增量大小減小一半。類似地，在三維分析中，在每個方向上網格加密為2倍將使運行時間增加16倍。在準靜態分析（quasi-static analysis）中，通過加速模擬過程或縮放質量的方式來降低計算成本是很有效的。但是都應該監測動能，確保動能與內部能量的比值不會太大—通常需小于10%。
實例說明：
以二維平面應變管道貫入為例，說明Explicit中降低計算成本的通用方法：
1. 使用多線程和調整動態負載降低計算成本
在提交Job選項框里可啟用多線程計算，所選線程數不能超過電腦CPU的實際線程數，一般不帶超線程的CPU，建議不要將所有線程用于計算，否則電腦會卡頓，無法進行其他操作，保留1-2個線程比較穩妥。動態負載域的個數要大于等于線程數，一般采用默認值。
展開 Abaqus顯式動力學入門案例-丟金幣/擲骰子
“ 用兩個剛體顯式動力學案例，入門Abaqus/Explicit”
最近科研項目遇到一點小小的挫折，涉及接觸的算例怎么修改邊界條件都難以收斂。我猜想如果換用顯式動力學可能可以讓問題更快實現收斂。之前雖然玩過一兩次，但一直沒有很認真的正式學習顯式動力學。今天這篇文章，就用USim鄧怡超工程師幾年前分享的兩個inp文件，學習一下Abaqus/Explicit顯式動力學分析。
既然用了別人的模型，那就在開頭顯著位置寫一下致謝吧。感謝USim，在我還在猶豫沒想好是在仿真領域一條道走到黑還是畢業轉行當碼農的時刻，是USim鄧工分享的一波Abaqus算例動畫讓我燃起了對有限元仿真的極大熱情（emmm這么說來也不知是福是禍，但我確實發自內心的喜歡力學和有限元仿真）。鄧怡超在他公眾號菜單里免費分享的很多inp文件也是我學習的樣本。
如何將隨機性引入Abaqus仿真？網球隨機發射模擬
01
顯式動力學
先翻譯一些不那么有趣的東西。如果想直接看丟YingBi（這居然是敏感詞，完全無法理解）的小伙伴可以往下滑~（P.S.還是按慣例翻譯自幫助文檔。寫到這里發現我的彩云小譯半年會員居然已經到期了，果斷再續一年~）
什么是顯式動力學分析？它和隱式分析的區別在何處？
使用直接積分法的隱式動力學在Abaqus中是由Abaqus/Standard求解器提供的，而Abaqus/Explicit關于時間部分使用了中心差分算子。在隱式動力學分析中，必須對積分算子矩陣求逆，對每個時間增量步都需要求解一組非線性的平衡方程。而在顯式動力學中，節點的位移和速度是根據時間增量步開始時刻已知的量計算出來的，不需要組裝成整體質量陣和剛度陣并求逆。
展開 Abaqus顯式動力學算出來的結果為啥這不準?。?/span>
就這么個模型我在底部剪力的時候，用靜力隱式算結果完全正確，而動力顯式算的時候還沒用用質量縮放，就與真實值差了20%，這準確率也太低了吧
Abaqus中考慮螺栓預緊力的顯式動力學分析（static-to-dynamic）
Abaqus中考慮螺栓預緊力的顯式動力學分析（static-to-dynamic）
SPH算法流固耦合案例_消防噴淋頭脹裂噴水-Abaqus顯式動力學 ￥79.98
消防噴淋頭試驗
基于Abaqus SPH算法的流固耦合分析技術可以對消防噴淋頭進行設計驗證，計算在一定水壓條件下消防噴淋頭的玻璃脹破與噴水動作動態響應。
玻璃腔脹破-堵蓋失去支撐受水壓沖擊
堵蓋被水沖開
消防噴淋頭噴水動作
玻璃球消防噴淋頭的工作原理大概就是這樣的，你了解到了嗎？
原理知道便好，不要期望用到它，安全第一，平時注意提高消防意識。
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆推薦使用Abaqus2017版及以上版本運行！！！☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
新能源電池包、模組等結構基于ABAQUS的多次沖擊（連續沖擊）、多次跌落等多個顯式工況的累加計算 ￥9.99
本方法可用于顯式工況后動能的釋放、多個不同顯式工況的累加計算等（如沖擊完跌落，先X向沖擊再Y向沖擊等）
對于新能源電池包、模組等結構通常會有多次沖擊（連續沖擊）或多次跌落的要求，采用ABAQUS進行顯式動力學求解時，進行完一個顯示分析工況的求解后，結構往往有很大的動能，不能直接進行第二個顯式工況的加載，本文以某一簡化的模組為例說明在ABAQUS中解決連續沖擊的問題。
案例采用的模組12Kg，沖擊工況為25g/15ms，Y向沖擊兩次。
以下為計算的結果對比，首先是第一次正常沖擊的結果，第二個是消除第一次沖擊后動能及彈性變形的結果，此時保留了塑形變形與殘余應力，第三個是在第二個的基礎上進行的又一次正常沖擊，可以看出，連續兩次沖擊后，模組側板的塑性應變有增大。
觀察第一次沖擊和第二次沖擊的動能曲線，可以看出兩次沖擊的動能曲線基本重合。
以下付費內容包含模型文件，操作步驟說明文件等，感興趣的可以下載學習。
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