abaqus仿真方法的案例
HyperMesh+Abaqus聯合仿真方法
HyperMesh+Abaqus聯合仿真方法
考慮到HM的Abaqus模板中Step Manager與Contact Manager操作的復雜性，以及該模板對某些Abaqus版本可能不適用，本方法用inp文件作為HM生成的FE模型轉入Abaqus的中介，HM僅負責網格劃分，其他前處理工作，如裝配、定義材料屬性、建立載荷步、定義接觸面、施加載荷和邊界條件等，均在Abaqus中完成。具體方法是：
1.
HM中
a)
加載Abaqus Standard 3D模板；
b)
為每個Part建立2D與3D兩個Collector，例如有兩個零件，就要建四個Collector。
c)
根據草繪圖布置關鍵點【Geom=>create nodes=>type in】，各個部件的相對位置已體現在了在草繪圖中；
d)
連接這些點生成二維截面【Geom=>lines=>create line】；
e)
在二維截面上劃網格，例如用【2D=>spline】，生成的Element與上步生成的幾何體都放入該零件的2D Collector中；
f)
根據二維網格生成三維Element，例如用【3D=>spin】，生成的Element放入該零件的3D Collector中；
g)
重復以上步驟為每個零件生成三維單元，并放入相應的Collector中；
h)
將每個零件的Element導出為inp文件【files=>export】；
2.
展開 基于ABAQUS的反射式霍普金森拉桿SHTB仿真（附.cae.inp） ￥15
本案例將介紹韌性材料的反射式霍普金森拉桿原理及其Abaqus仿真方法。
1.1.SHTB原理
反射式霍普金森拉桿SHTB（仿真）結構
反射式SHTB結構基于SHPB改造而來，除具備常規SHPB結構的撞擊桿、入射桿，還需要在拉伸試樣外圍加上與入射桿、透射桿相配合的承壓環。并且反射式SHTB的入射桿、透射桿與常規SHPB位置相反。開始撞擊桿以一定速度撞擊透射桿，在透射桿形成一個傳播的壓縮載荷脈沖，壓縮波從透射桿主要通經過承壓環傳遞到入射桿，并在入射桿自由端反射形成拉伸波，此拉伸波為試樣的拉伸加載脈沖。拉伸加載脈沖對試樣進行拉伸加載，承壓環不承受拉力，拉伸脈沖一部分進入透射桿形成透射波，一部分反射回入射桿形成反射波。試樣與入射桿、透射桿通過連接結構固定，連接方式有螺紋連接以及卡具連接等方式。
由于承壓環受到壓縮變形，部分壓縮波會進入試樣引起試樣的壓縮變形。因此需要對承壓環進行設計，使其承受壓縮波的主要部分，使試樣幾乎不變形或者只發生彈性變形。承壓環與試樣直徑尺寸確定：
根據經驗，承壓環橫截面積需大于試樣的橫截面積10倍以上：
1.2 仿真模型
反射式霍普金森拉桿SHTB仿真模型
根據試樣形狀及連接方式、加載方式設置4個作業模型：
仿真模型各部尺寸和參數如下：
兩種試樣尺寸
兩種試樣尺寸如圖，柱狀試樣尺寸為D=8，d=5，H=10，h=10；其配套的承壓環內徑6mm，有效長度8.6mm，仿真中使用tie約束等效螺紋結構。
展開 基于ABAQUS的直接式霍普金森拉桿SHTB仿真（附.cae.inp） ￥15
本案例將介紹韌性材料的直接式霍普金森拉桿原理及其Abaqus仿真方法。
2.1 SHTB原理
直接式霍普金森拉桿SHTB（仿真）結構
直接式霍普金森拉桿（SHTB）一種結構形式如上圖所示。相比于常規壓縮試驗裝置結構，SHTB裝置入射桿的加載端通過螺栓連接傳遞法蘭，撞擊桿設計為套筒結構，套裝在入射桿上，套筒撞擊桿以一定速度撞擊傳遞法蘭，在入射桿加載端形成一個拉伸載荷脈沖。試樣與入射桿、透射桿通過連接結構固定，連接方式有螺紋連接、粘膠連接以及卡具連接等。
實際SHTB裝置是套筒撞擊桿以一定速度撞擊傳遞法蘭，在入射桿加載端形成一個拉伸載荷脈沖。仿真時可采用兩種載荷加載方法：撞擊桿法是模擬試驗基于撞擊桿撞擊產生加載載荷，等效載荷法，顧名思義是直接對入射桿加載端面施加等效加載載荷。
以下給出撞擊桿尺寸、速度與等效載荷脈寬、峰值換算關系：
（1）撞擊桿長度 Lst 與載荷脈寬τi：
（2）撞擊桿速度V0與載荷峰值σi：
其中， Lst 為撞擊桿長度， Cb 為桿件波速， ρb桿件密度。
2.2 仿真模型
直接式霍普金森拉桿SHTB仿真模型
根據試樣形狀及連接方式、加載方式設置6個作業模型：
仿真模型各部尺寸和參數如下：
三種試樣尺寸
三種試樣尺寸如圖，片狀試樣厚度2mm。
展開 Abaqus流固耦合仿真方法 附ABAQUS初學者用戶子程序小例子下載
對于一般的流固耦合問題，Abaqus提供的仿真方法多種多樣，最常用的三大類是：
1.協同求解
需要不同求解器之間進行通信：
a.使用SIMULIA 協同仿真引擎
b.使用多場耦合分析工具MpCCI
c.使用Abaqus的ZAERO接口程序
2.CEL
3.SPH
而特殊流固耦合問題，比如滲流（Seepage分析）、濕模態（可用Acoustic單元）、流體腔（Fluid Cavity）等，Abaqus也都有對應的分析手段。
最近問到的流固耦合問題比較多，這期文章就介紹一下Abaqus常用的三大類流固耦合分析方法。
1.協同求解
a.使用SIMULIA協同仿真引擎
首先要有兩個model，一個CFD，一個Structure，定義耦合界面，并分別創建兩個作業；然后通過SIMULIA協同仿真引擎引用兩個model的作業，創建一個協同仿真；最后提交協同仿真任務，在模型樹中可調出兩個協同分析作業的監控。
Abaqus/CFD特點：
能夠進行不可壓縮流體（通常認為是液體或者密度變化相對較小的氣體，0≤Ma≤0.1~0.3）動力學分析，可以是層流或湍流（4種湍流模型）、穩態或瞬態（能夠使用ALE變形網格）。
流體參數：
密度、粘度、初始速度、等壓比熱容、熱膨脹系數。
工程應用領域：
大氣擴散、汽車氣動設計、生物醫藥、食品加工、電器冷卻、模具填充等。
展開 
Abaqus流固耦合仿真方法大全
對于一般的流固耦合問題，Abaqus提供的仿真方法多種多樣，最常用的三大類是：
1.協同求解
需要不同求解器之間進行通信：
a.使用SIMULIA 協同仿真引擎
b.使用多場耦合分析工具MpCCI
c.使用Abaqus的ZAERO接口程序
2.CEL
3.SPH
而特殊流固耦合問題，比如滲流（Seepage分析）、濕模態（可用Acoustic單元）、流體腔（Fluid Cavity）等，Abaqus也都有對應的分析手段。
最近問到的流固耦合問題比較多，這期文章就介紹一下Abaqus常用的三大類流固耦合分析方法。
1.協同求解
a.使用SIMULIA協同仿真引擎
首先要有兩個model，一個CFD，一個Structure，定義耦合界面，并分別創建兩個作業；然后通過SIMULIA協同仿真引擎引用兩個model的作業，創建一個協同仿真；最后提交協同仿真任務，在模型樹中可調出兩個協同分析作業的監控。
Abaqus/CFD特點：
能夠進行不可壓縮流體（通常認為是液體或者密度變化相對較小的氣體，0≤Ma≤0.1~0.3）動力學分析，可以是層流或湍流（4種湍流模型）、穩態或瞬態（能夠使用ALE變形網格）。
流體參數：
密度、粘度、初始速度、等壓比熱容、熱膨脹系數。
工程應用領域：
大氣擴散、汽車氣動設計、生物醫藥、食品加工、電器冷卻、模具填充等。
展開 第一篇梁單元的軸力圖 （理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法） ￥10
第一篇梁單元的軸力圖
（理論計算、ABAQUS仿真、ANSYS仿真方法）
篇幅內容僅針對自我學習總結展示，并希望給軟件初學者帶來一定啟發。
結構有限元仿真中有兩種一維單元：桁架與梁
桁架單元：僅承受軸力作用；如二力桿。由于只在軸向承受拉/壓載荷，所以只需要定義截面面積；應力和變形均與截面形狀無關。ABAQUS 6.14-4中對應單元為truss T2D2；ANSYS 18.0中對應單元為link180。
梁單元：可承受軸向拉/壓載荷，具有承受扭轉和彎曲的能力。由于可承受扭轉、彎曲等組合變形，梁單元需要定義截面形狀。ABAQUS與ANSYS對應均為beam單元。
孫訓芳先生的《材料力學》例題2-1：一等直桿及其受力情況如下圖，試作桿的軸力圖。
由于桁架單元僅能承受拉/壓載荷；而梁單元可承受拉、壓、彎曲、扭轉的組合變形，梁單元可承受的載荷類型更為復雜，故此篇通篇采用梁單元作為分析。
展開 SHPB可控多脈沖加載技術與Abaqus仿真方法 ￥15
（2）試樣：材料選擇1100-H14鋁合金，使用Johson-Cook本構模型，參數如下：
2.5 結果
仿真結果-兩次加載波云圖
仿真結果-入射桿信號（黑色），透射桿信號（紅色）
初始撞擊速度為12m/s、間隔μ長度1.2mm情況下：
（1）理論計算第一次加載脈寬為77.3μs，仿真計算結果為79μs（中值脈寬）；
（2）理論計算第二次加載脈寬為74.6μs，仿真計算結果為75μs（中值脈寬）；
（3）理論計算兩次沖擊加載時間間隔為129.3μs，仿真計算結果為131.9μs；
（4）理論計算由加載波反射后引起的第三次與第一次沖擊加載的時間間隔為2li/C0=696μs，仿真計算結果為699μs；
（5）吸收桿吸收加載波1、2引起的透射桿的信號，透射桿未形成拉伸波，使試樣與壓桿在第三次加載來臨之前保持預接觸。
仿真與理論吻合較好，結果誤差產生原因：撞擊桿幾何結構影響、上升下降沿時間、幾何彌散等。
仿真結果-試樣應力
展開 ABAQUS螺栓仿真建模方法
螺栓校核是工程計算中較為重要的環節，有限元模擬為螺栓校核的計算提供了更高效便捷的方法。ABAQUS作為強大的非線性有限元分析工具，能夠進行多種方式的螺栓建模計算，獲取更加準確可靠的結果。
Abaqus來進行螺栓連接的校核計算時，通常采用以下兩種計算方式：
（1）采用實體單元建模，見下圖。螺栓與連接板、連接板與連接板之間定義接觸，根據工程需要，在螺栓中間加預緊力。該方法的計算出來的結果一般來說比較準確，但建模較為復雜，計算量大，尤其對于螺栓連接比較多的情況，需要進行大量接觸對的定義，模型處理時間與計算成本較大。
圖1 螺栓實體建模
（2）采用梁單元建模，見下圖。梁單元的兩端點分別于兩端的連接板通過coupling或mpc進行連接，不需要定義接觸。這種情況下，螺栓主要承受的是外部的軸向拉伸或主要承受的是橫向剪切力。這兩種受力情況，螺栓都不需要承受預緊力，連接板的外力不是由連接板之間的摩擦力來克服的，而是由螺栓本身來克服。
這種的建模方式在即受預緊力F'又受軸向載荷F時，可以正確求出螺栓受力的邊界條件，即得出梁單元的軸向力和橫向剪切力。得到軸向力和橫向剪切力后，就可以應用《機械設計手冊》中的公式，計算出相應螺栓的應力。對于螺栓較多的情況，可以人工選擇受力較大的螺栓進行單獨校核，也可以通過python程序進行批處理計算。
圖2 螺栓梁單元建模校核
Abaqus中，螺栓的軸向力可有SF1得到，橫向剪切力可由兩個分力SF2和SF3合成得到。
展開 Abaqus有限元仿真分析中的沙漏控制方法與設置
abaqus中沙漏的產生是一種數值問題，單元自身存在的一種數值問題，舉個例子，對于單積分點線性單元，單元受力變形沒有產生應變能，也叫0能量模式，在這種情況下，單元沒有剛度，所以不能抵抗變形，不合理，所以必須避免這種情況的出現，需要加以控制，既然沒有剛度，就要施加虛擬的剛度以限制沙漏模式的擴展，人為加的沙漏剛度就是這么來的。下面，小編就給大家分享一下"Abaqus有限元仿真分析中的沙漏控制方法與設置"。
沙漏的定義
沙漏（hourglassing）的產生是一種數值問題，是單元自身存在的一種數值問題。一般出現在采用縮減積分單元的情況下：比如一階四邊形縮減積分單元，該單元有四個節點“o”，但只有一個積分點"*"。而且該積分點位于單元中心位置，此時如果單元受彎曲或者受剪切作用，則必然會發生變形，如下圖所示。
單元原始狀態、單元受剪切作用變形、單元受彎曲作用變形
對于單積分點線性單元，單元雖然受力后產生變形，但并沒有產生應變能--也叫零能量模式。在這種情況下，單元沒有剛度，所以不能抵抗變形，顯然這樣的結論是不合理的，所以必須避免這種情況的出現，需要加以控制，既然沒有剛度，就要施加虛擬的剛度以限制沙漏模式的擴展，人為加的沙漏剛度就是這么來的。
沙漏的控制方法
目前常用的沙漏控制算法大致分為兩類：粘性阻尼算法和彈性剛度算法。這兩種算法分別通過引入沙漏變形方向上的阻尼約束力和剛度約束力來控制沙漏變形。
由于引入了沙漏控制力，同時就會產生沙漏能量損失，對于系統的能量平衡產生影響。在某些工程問題中，采用沙漏控制方法并不能完全解決沙漏問題，對于這類問題，可采用多點積分的單元來解決，當然計算成本也會大大增加。
ABAQUS中沙漏的設置
在ABAQUS/CAE中，可以方便地在ElementType界面下進行沙漏的設置。
展開 STAR-CCM+和ABAQUS聯合仿真方法有效性驗證 ￥150
提供了幾篇可以用來驗證雙向流固耦合方法的文獻，比如：應變的驗證，峰值誤差5%，說明了雙向耦合計算方法的有效性。也提供了幾篇可供驗證的論文。
Abaqus利用ALE方法進行擠壓成形仿真案例講解
Abaqus利用ALE方法進行擠壓成形仿真案例講解
Abaqus沖壓-回彈過程仿真詳細教程，顯式分析到隱式分析的結果傳遞方法 ￥99.9
? 回彈過程：
Abaqus/Standard
Step1：t=1s，靜力學過程，約束中心點Vy=0
教學文檔預覽
想學習相關內容的可以按照該數據做一遍練習一下，該案例的Step By Step詳細教學、幾何模型、CAE文件、鋁合金AA1050的硬化曲線方程涉及塑性數據為付費內容，如有需要的可以學習下載。
基于Catia和Abaqus的一種通用參數化建模及自動化仿真分析方法 ￥79
基于Catia和Abaqus的一種通用參數化建模及自動化仿真分析方法
自動化仿真分析和結構參數優化的功能，通常均需要通過腳本程序實現。然而，對于不同拓撲結構的產品，仿真分析中需要加載/約束的位置通常會有所不同，使得實現自動化仿真的程序很難做到通用。因此，當產品結構的拓撲構型變化時，自動化仿真程序也需要相應的修改，程序不具有通用性。例如：Abaqus中一般通過線/面上點的坐標或線/面的索引id來獲取，但當結構拓撲改變時，所需加載/約束的點/線/面也會改變，其索引id和其上點的坐標均會改變，使得程序中線/面的選擇很難實現通用。此外，針對較復雜的結構，仿真程序中需要選擇的線/面等較多，通過程序實現約束位置的選擇十分不便。本文提出了一種通用的參數化建模及自動化仿真分析方法，可用于不同拓撲結構的產品自動化仿真分析和結構參數優化。實現思路如下：
（1）在第三方CAD軟件（本文以Catia為例）建立結構的參數化模型，并將該模型的所有加載/約束的點/線/面提取出來，并按照一定的命名規則進行命名（如：pressure、cload、tie、symmetry、disp等）；
（2）將CAD模型導入CAE軟件（文本以Abaqus為例）中，通過事先約定的“名稱---載荷/約束類型”規則，對CAD模型中的點/線/面施加對應的約束/載荷（如：pressure---該位置施加壓力載荷、cload---該位置施加集中力載荷、tie---該位置施加固定約束、symmetry---該位置施加對稱約束、disp---該位置施加位移約束等）。
該方法也適用于將結構的幾何模型導入第三方網格劃分軟件生成網格模型，再導入Abaqus中實現在孤立網格上的自動約束和加載。
1.
展開 基于流體壓力的橡膠圈密封有限元仿真分析方法--ANSYS Workbench有限元分析方法--橡膠密封方法
2.網格在接觸位置加密，其余位置不用加密，網格如圖所示
這些參數在ANSYS Workbench中都有詳細的說明和設置方法，可以根據實際情況進行調整。
五、結果展示
經過模擬計算，我們得到了橡膠圈的位移結果圖。
從圖中可以清晰地看到橡膠圈在受到壓縮和流體壓力作用下的變形情況。這些結果為我們提供了寶貴的參考信息，有助于我們更好地理解和優化橡膠圈密封的設計。
運動和壓縮變形效果
局部放大圖展示流體壓力的擠壓效果
六、總結與展望
通過ANSYS Workbench的有限元分析，我們成功地對橡膠圈密封進行了精確的模擬和計算。這不僅讓我們對橡膠圈密封的工作原理有了更深入的了解，還為我們提供了優化設計的方向。在未來的工作中，我們將繼續利用這一強大的工具，為更多的工業設備提供可靠的密封解決方案。
微信公眾號：CAE_ANSYS
歡迎關注我的頁面 http://www.yqgqt.org.cn/z/290258 查看你感興趣的文章和視頻
文章http://www.yqgqt.org.cn/z/290258/material?nagivator=post
視頻https://www.yqgqt.org.cn/z/290258/material?nagivator=training
推薦 個人制作的《ansys 必修課》 http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14289
如有項目合作歡迎聯系個人微信號 大龍貓：fwz0703 ，微信公眾號：CAE_ANSYS ，主要應用方向為ANSYS Workbench界面下的各個模塊的使用.
展開 【仿真研究】海洋風場仿真及探測方法研究
介紹
針對探測對象和探測方法進行了理論分析、數據仿真和試驗研究。
首先，從環境特點出發進行了探測體制的分析和激光雷達波段的選取，確定了相干探測體制；然后，研究了對飛機造成較大影響的幾種危害風場的分類，建立了風場的物理模型，并進行了數學仿真；最后，對外差探測方式進行了細致的研究，從提高外差探測系統信噪比的角度探測對比試驗，得到試驗結果與理論分析相一致。
激光多普勒測速原理
空氣中包含有大量的氣溶膠粒子和大氣分子團，它們對空間傳播的激光起到吸收和散射的作用。當后向散射的信號光有足夠的散射能量被探測系統接收到時，根據多普勒原理，后向散射信號相對于發射信號的頻率變化正比于探測目標在光束方向上的運動速度。
因此，只要測量出后向散射信號的頻移就可以計算回波光束徑向上的風速。按照一定的方式掃描某個范圍的空域，利用得到的所有風速數據，經過風場反演可以計算出整個風場的風矢量分布，
海洋風場仿真分析
利用計算流體力學（CFD）原理建立低空風切變模型，從風場的結構出發，把風切變場看作是不考慮溫度變化、無粘、無旋、不可壓的理想位流場，通過迭代計算得到理想風場演進形成的動態過程。計算域的幾何模型如圖1，合理的劃分計算域內網格，離散后的計算模型如圖2.
展開 