abaqus薄膜仿真的案例
薄膜/基底復(fù)合材料刻劃仿真
1.avi
簡(jiǎn)介：
（電鍍材料）在工程中被廣泛應(yīng)用，但由于制得的薄膜涂層材料和基底材料在力學(xué)、熱學(xué)以及加工穩(wěn)定性等方面的差異性，導(dǎo)致了涂層材料的失效機(jī)理成為了日益研究的重點(diǎn)方向。對(duì)于成型后的薄膜和基底材料，兩者之間的結(jié)合力和外力作用下表面涂層的脫落是評(píng)價(jià)薄膜質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，是保證薄膜滿足機(jī)械、物理和化學(xué)等使用性能的基本前提。因此，薄膜材料界面結(jié)合性能的表征在實(shí)際應(yīng)用中具有非常重要的意義。
由于影響劃痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果的參數(shù)有很多，就其本質(zhì)的因素來說，不同的材料體系對(duì)結(jié)果有著很大的影響，因此對(duì)材料的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行研究是必要的。通過研究發(fā)現(xiàn)，可把各種不同的材料組合歸結(jié)為以下四種：彈性薄膜/彈性基底，彈性薄膜/韌性基底，韌性薄膜/彈性基底和韌性薄膜/韌性基底。通過選取適當(dāng)?shù)膮?shù)，分別建立了以上四種體系的有限元模型，并對(duì)劃痕模型進(jìn)行了分析，如下使用的是彈性薄膜/彈性基底。
仿真：
通過建立變切深刻劃銀膜有限元模型，對(duì)薄膜受到外物的劃檫時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變情況以及失效行為進(jìn)行分析，為了減少網(wǎng)格數(shù)量，加快計(jì)算速度，模型只建立對(duì)稱的一半。其中圓錐壓頭錐尖半徑為50微米，銀膜尺寸為1.5×0.6×0.03（mm），基底尺寸為1.5×0.6×0.1（mm）。對(duì)于材料屬性方面，由于銀材料塑性模型尚未獲得，因此使用其他接近材料進(jìn)行替代。為了實(shí)現(xiàn)變切深刻劃目的，將銀膜和基底材料進(jìn)行傾斜0.6°處理，控制圓錐壓頭水平運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)劃痕深度的逐漸穩(wěn)定增加。分析步中使用動(dòng)態(tài)顯示分析，在歷史輸出中進(jìn)行位移和壓頭受力輸出。對(duì)于壓頭和銀膜之間的接觸，本例中使用的是通用接觸，防止壓頭劃穿銀膜對(duì)基底產(chǎn)生破壞，也可以使用面面接觸設(shè)置，同時(shí)把壓頭設(shè)置成剛體并設(shè)置參考點(diǎn)對(duì)于 銀膜和基底之間的關(guān)系使用綁定命令連接在一起。接觸屬性中對(duì)底面進(jìn)行固定，對(duì)稱面中邊界條件設(shè)置對(duì)稱約束，壓頭運(yùn)動(dòng)以速度形式進(jìn)行加載。
展開 薄膜體聲波諧振器(FBAR)壓電耦合仿真 ￥1000
<p>本案例建立了一薄膜體聲波諧振器(FBAR)模型，一個(gè)硅襯底上挖一個(gè)空腔，然后在其上增加隔離層、下電極壓電層和上電極層，結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/c13a34fa2c6945ebbbe32c149f037a96.png" alt="Untitled1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>幾何模型</strong></p><p>仿真得到結(jié)構(gòu)隨頻率響應(yīng)的電勢(shì)和振幅分布，如下圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/231c13a322424161b8a1b82b2531f400.png" alt="Untitled21.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>頻率為 3GHz</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/03fad0bb7730490c907b7b846d5682e0.png" alt="Untitled22.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>頻率為3.2 GHz</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/bff03f49559f43818102007de80fedc6.png" alt="Untitled23.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>頻率為3.4 GHz</strong></p><p><img src="https
展開 面向光柵薄膜光學(xué)性能探究的Rsoft建模與仿真
在本案中由于是2D仿真，所以Y軸方向長(zhǎng)度不需要考慮與編輯。設(shè)定X軸方向的區(qū)域極大值和極小值分別為-period/2和period/2的前提是幾何體的中心x坐標(biāo)本身設(shè)置為0。這樣保證計(jì)算區(qū)域邊界分布在光柵兩邊。
6. 查看計(jì)算結(jié)果
本案中仿真求解300~1200nm波段的反射和吸收。仿真計(jì)算結(jié)束后會(huì)自動(dòng)跳出結(jié)果作圖，可在窗口中查看反射率和吸收率。同樣可以將結(jié)果進(jìn)行格式輸出，如圖片或txt等。
后續(xù)可根據(jù)光譜進(jìn)行定向光柵結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通常影響光柵減反射效果的因素有材料、光柵常數(shù)、薄膜厚度、光柵形貌等。
本案為用戶介紹了利用Rsoft軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的矩形光柵的反射率和吸收率的仿真計(jì)算。比起其他數(shù)值模擬軟件，Rsoft有著計(jì)算速度快，計(jì)算結(jié)果更加嚴(yán)格精確等特點(diǎn)。
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展開 JCMsuite案例展示：薄膜太陽能電池的一維模型仿真
本案例展示的是一個(gè)一維模型的薄膜太陽能電池示例。它包括一個(gè)附加銀層和透明邊界條件的兩個(gè)設(shè)置，而不是完美的電導(dǎo)體邊界條件進(jìn)行比較。腳本data_analysis / run_comparison_1D.M對(duì)這兩種設(shè)置執(zhí)行波長(zhǎng)掃描，并將結(jié)果可視化，就像薄膜太陽能電池的例子一樣。此外，它在下圖底部所示的半對(duì)數(shù)圖中顯示了兩種設(shè)置的節(jié)能誤差。
一維系統(tǒng)的幾何定義和網(wǎng)格劃分
雖然光源、材料和項(xiàng)目設(shè)置與2D模型非常相似，但幾何定義和網(wǎng)格參數(shù)的layout.jcm(布局文件)略有不同
與2D和3D幾何定義相比，在1D設(shè)置中使用關(guān)鍵字Layout1D而不是Layout。上面所示的文件使用了完美的電導(dǎo)體邊界條件，通過為邊界類權(quán)分配一個(gè)域邊界。關(guān)于透明邊界設(shè)置和Layout1D的更多信息可以在參數(shù)參考中找到。
展開 
Abaqus-薄膜非線性撓度分析
文章來源：abaqus仿真世界
設(shè)計(jì)仿真 | Actran聲源識(shí)別方法連載（二）：薄膜模態(tài)表面振動(dòng)識(shí)別
通過對(duì)比近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果，驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性，并構(gòu)建指向性圖評(píng)估不同距離下的聲輻射特性。
圖 10 遠(yuǎn)場(chǎng)麥克風(fēng)預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)值對(duì)比
圖 11 HVAC單元附近的聲場(chǎng)分布云圖
仿真結(jié)果顯示，對(duì)于近場(chǎng)點(diǎn)，重建的聲壓數(shù)值與實(shí)驗(yàn)值匹配良好；對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)位置，特別是在后方、左側(cè)、頂部和右側(cè)方向上的整體趨勢(shì)也得到了良好的再現(xiàn)。
這種方法極大地減少了大規(guī)模測(cè)試設(shè)施的需求，使得在不方便執(zhí)行測(cè)量的情況下預(yù)測(cè)HVAC單元在所有方向上的聲音成為可能，從而節(jié)省成本和時(shí)間。利用這種新方法，能夠基于獲取的等效聲源，帶入新的安裝環(huán)境，預(yù)測(cè)實(shí)際的噪聲分布，在虛擬環(huán)境中測(cè)試多種噪音控制解決方案，如吸聲墻或聲屏障。
更詳細(xì)的艾默生HVAC案例可查閱2019年Internoise《Hybrid Experimental - Numerical Method to Predict Far Field Noise of HVAC Unit.》文章，當(dāng)時(shí)的聲源逆推過程還需要配合腳本實(shí)現(xiàn)。在Actran2023.2版本中，這套方法已經(jīng)成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的EQUIVALENT_BC_ANALYSIS分析類型，使得這項(xiàng)技術(shù)的工程應(yīng)用更加簡(jiǎn)單。海克斯康工業(yè)軟件公眾號(hào)上的《基于測(cè)試車輛聲學(xué)警報(bào)系統(tǒng)仿真》文章也采用了這種技術(shù)。有興趣的讀者可以點(diǎn)擊查看。
展開 基于Comsol進(jìn)行薄膜型聲學(xué)超材料的低頻降噪仿真分析
研究?jī)?nèi)容：
基于目前學(xué)者所設(shè)計(jì)的超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種薄膜型聲學(xué)超材料的單元模型，支撐框架、彈性薄膜和空心質(zhì)量塊。支撐框架是固定并張緊薄膜類似彈簧的作用。
圖1.薄膜型聲學(xué)超材料的結(jié)構(gòu)示意圖
技術(shù)路線：
在comsol中對(duì)薄膜聲學(xué)超材料低頻降噪進(jìn)行仿真分析。
1.添加固體力學(xué)和壓力聲學(xué)多物理場(chǎng)耦合：
圖2.物理場(chǎng)的選擇
2.建立薄膜聲學(xué)超材料的幾何模型并完成網(wǎng)格的劃分：
圖3.幾何模型的構(gòu)建
圖4.網(wǎng)格的劃分
3.變量定義以及材料屬性的添加：
定義吸聲系數(shù)的變量，添加薄膜和質(zhì)量塊的材料屬性如下圖5.6。
圖5.變量定義
圖6.質(zhì)量塊和薄膜材料屬性的定義
4.邊界條件的添加：
在入射聲場(chǎng)和透射聲場(chǎng)的端面添加平面波輻射邊界條件，以防止聲波的反射。同時(shí)在薄膜的四周添加固定約束邊界條件，用于模擬薄膜被支撐框架固定的邊界條件。
5.添加研究，對(duì)吸聲系數(shù)的頻率分析：
圖7.薄膜聲學(xué)超材料的吸聲系數(shù)
圖8.論文中的吸聲曲線
基于以上分析，可改變參數(shù)對(duì)其參數(shù)化掃描，即可得到薄膜型聲學(xué)超材料的結(jié)構(gòu)化參數(shù)的影響。
最后,有相關(guān)需求,歡迎通過公眾號(hào)聯(lián)系我們.
公眾號(hào):320科技工作室
展開 FLUENT多相流案例之二：基于VOF模型的水平薄膜沸騰仿真 ￥499
薄膜沸騰，是指當(dāng)壁面溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于與壁面接觸的液體的飽和溫度，整個(gè)壁面都浸在蒸汽中，由于在汽-液界面發(fā)生沸騰質(zhì)量交換，氣泡周期性地產(chǎn)生并向上流動(dòng)溢出。本算例采用VOF多相流模型，UDF定義初始邊界溫度分布，壁面溫度變化以及傳熱傳質(zhì)過程中的源項(xiàng)。
2s時(shí)刻的液體體積分?jǐn)?shù)云圖
UDF函數(shù)共有5個(gè)，DEFINE_ADJUST，DEFINE_INIT，以及3個(gè)DEFINE_SOURCE，僅列出一個(gè)
收費(fèi)文件列表
FLUENT動(dòng)網(wǎng)格案例之十五：基于FLUENT網(wǎng)格重生成算法的薄膜流固耦合仿真 ￥499
基于FLUENT網(wǎng)格重生成算法的薄膜流固耦合仿真
薄膜變形一直都是ANSYS流固耦合分析的驗(yàn)證算例，不論是雙向耦合還是單向耦合；是基于workbench還是system coupling模塊。其實(shí)，基于FLUENT自帶的網(wǎng)格重生成技術(shù)外加UDF函數(shù)控制，也能實(shí)現(xiàn)薄膜流固耦合仿真的全過程。
UDF函數(shù)片段
動(dòng)網(wǎng)格變形
文件列表
Abaqus霍普金森壓桿仿真插件：autoSHPB_V2.2 ￥58
1.1.引言
autoSHPB_2.2是基于Abaqus開發(fā)的分離式霍普金森壓桿（SHPB）全流程自動(dòng)仿真插件，具備在插件界面設(shè)置好參數(shù)后，一鍵全流程仿真，無需手動(dòng)輔助，自動(dòng)完成幾何-網(wǎng)格-材料-接觸設(shè)置-載荷-場(chǎng)輸出-歷史輸出等流程。
對(duì)于零基礎(chǔ)的初學(xué)者，本插件可以避免前期花費(fèi)大量時(shí)間的學(xué)習(xí)Abaqus相關(guān)流程，可以基于根據(jù)自己的需求先行獲得仿真結(jié)果完成主要目標(biāo)，然后再根據(jù)插件生成的CAE文件慢慢學(xué)習(xí)體會(huì)SHPB仿真流程，提高學(xué)習(xí)效率。
對(duì)于非初學(xué)者，本插件可以快速調(diào)整模型參數(shù)和工況設(shè)置，短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大批量SHPB仿真工作，極大提高效率。
由于Abaqus版本變化，附件提供兩個(gè)版本插件分別適用Abaqus2016~Abaqus2021，和Abaqus2022~Abaqus2025。使用教程見本文底部視頻。
展開 BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)梁?jiǎn)卧?em>Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動(dòng)力學(xué)質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)BCC結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮仿真模擬，同時(shí)為減小計(jì)算量，采用梁?jiǎn)卧M點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運(yùn)算速度，為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點(diǎn)陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實(shí)體，然后對(duì)實(shí)體進(jìn)行處理，得到點(diǎn)陣單胞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁?jiǎn)卧c(diǎn)陣模型,然后進(jìn)行刪除面的操作，得到單胞BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，接下來進(jìn)行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點(diǎn)陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點(diǎn)，模擬萬能試驗(yàn)機(jī)壓頭，剛性單元不參與計(jì)算，不影響計(jì)算結(jié)果，加快運(yùn)算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗(yàn)進(jìn)行裝配，從上到下依次為壓板-點(diǎn)陣-壓板。
3.設(shè)置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應(yīng)力應(yīng)變值見下表所示。
設(shè)置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設(shè)置。
4.設(shè)置分析步Dynamic,Explicit，時(shí)間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進(jìn)行壓縮模擬，開啟質(zhì)量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
5.設(shè)置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數(shù)為0.3，設(shè)置通用接觸。
以下部分為付費(fèi)部分
展開 
XFlow與Abaqus的雙向流固耦合仿真須知XFlow與Abaqus的雙向流固耦合仿真須知
1）Abaqus 和XFlow 的協(xié)同仿真屬于FSI 仿真類型，即流固耦合仿真；
2）XFlow 必須在Labs 模式下運(yùn)行，激活Labs 模式的路徑是：Main menu > Options > Preferences > Application mode> Labs；
3）建議使用Abaqus 2018 及以上版本；
4）Abaqus的協(xié)同仿真服務(wù)功能必須提前安裝好；
5）如果Abaqus的協(xié)同仿真服務(wù)沒有安裝，那么請(qǐng)按以下方式進(jìn)行安裝：假設(shè)版本是Abaqus 2018， ?》》 首先使用X64命令行運(yùn)行：abq2018 extractCseApi ?》》 然后把CSS服務(wù)二進(jìn)制文件夾寫入系統(tǒng)path變量： X:\xxxxxx\Dassault Systemes\SimulationServices\V6R2018x\win_b64\code\bin， 其中X:\xxxxxx是相應(yīng)的安裝盤符和文件夾。
6）如果版本是2019不用安裝5)中的步驟，但也需要建立上述環(huán)境變量。
7）協(xié)同仿真時(shí)，數(shù)據(jù)是雙向交互式進(jìn)行傳遞的，Abaqus傳輸位移和速度信息給XFlow，XFlow傳輸載荷信息給Abaqus，仿真時(shí)的所有模型參數(shù)建議使用SI單位制。
展開 Abaqus 三維鉆孔仿真案例教學(xué) ￥29.99
<h2>1、 引言</h2><p>本教學(xué)圍繞機(jī)械加工中的鉆孔工藝，借助 Abaqus 有限元分析軟件開展三維鉆孔過程仿真建模實(shí)踐教學(xué)。課程以常見鉆孔工況為研究對(duì)象，系統(tǒng)講解從幾何建模、材料定義、網(wǎng)格劃分到載荷施加及結(jié)果分析的全流程操作，旨在讓學(xué)員掌握：</p><p>? 三維鉆孔模型的合理簡(jiǎn)化與參數(shù)化建模技巧</p><p>? 鉆孔過程中材料本構(gòu)關(guān)系與斷裂準(zhǔn)則的實(shí)際應(yīng)用方式</p><p>? 網(wǎng)格劃分在鉆孔仿真大變形場(chǎng)景中的優(yōu)化手段</p><p>? 鉆孔力、溫度場(chǎng)及孔壁質(zhì)量等關(guān)鍵物理量的提取與分析技巧</p><h2>2、 幾何模型與材料參數(shù)</h2><h3>（1） 模型構(gòu)建：</h3><p>本教學(xué)涉及的部件模型均通過 SolidWorks 軟件完成建模并導(dǎo)入分析環(huán)境。由于課程重點(diǎn)在于方法傳授，因此不詳細(xì)闡述部件建模的具體操作，主要圍繞導(dǎo)入后的仿真分析流程進(jìn)行深入拆解與演示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/854d5227c538aa4ae948a58feff022ae.png"></p><p>圖1鉆頭部件</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/42efbdf7cd12217f384fc2f65c1a2cf7.png"></p><p>圖2 待鉆孔金屬板材</p><h3>（2） 材料屬性：</h3><p>定義鉆頭部件和待鉆孔金屬板材的熱物理參數(shù)（如導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、熱膨脹系數(shù)）與力學(xué)參數(shù)（如彈性模量、泊松比），考慮材料屬性隨溫度的非線性變化。
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(jié)構(gòu)
直接式霍普金森拉桿（SHTB）一種結(jié)構(gòu)形式如上圖所示。相比于常規(guī)壓縮試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)，SHTB裝置入射桿的加載端通過螺栓連接傳遞法蘭，撞擊桿設(shè)計(jì)為套筒結(jié)構(gòu)，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(gè)拉伸載荷脈沖。試樣與入射桿、透射桿通過連接結(jié)構(gòu)固定，連接方式有螺紋連接、粘膠連接以及卡具連接等。
實(shí)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(gè)拉伸載荷脈沖。仿真時(shí)可采用兩種載荷加載方法：撞擊桿法是模擬試驗(yàn)基于撞擊桿撞擊產(chǎn)生加載載荷，等效載荷法，顧名思義是直接對(duì)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(guān)系：
（1）撞擊桿長(zhǎng)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(zhǎng)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(jù)試樣形狀及連接方式、加載方式設(shè)置6個(gè)作業(yè)模型：
仿真模型各部尺寸和參數(shù)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 技術(shù)鄰周報(bào)Q8：Abaqus/試驗(yàn)仿真/LS-DYNA/天線仿真/APDL/結(jié)構(gòu)振動(dòng)/Ansys/沖擊仿真
9、雙唇型油封的密封性能及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化
作者：
EDC電驅(qū)未來
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1809206
利用ABAQUS軟件建立了雙唇型油封的三維有限元分析模型，模擬了雙唇油封的靜態(tài)接觸壓力，得到了主唇的壓力分布和實(shí)際接觸寬度、副唇唇尖的壓力值和位移量等，并與單唇油封的接觸壓力分布進(jìn)行了比較，分析了影響雙唇型油封整體密封能力的結(jié)構(gòu)參數(shù)，提出了雙唇型油封的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，對(duì)雙唇油封的結(jié)構(gòu)改進(jìn)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
10、LS-Prepost中Transform的應(yīng)用
作者：
CAE備忘錄
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1808893
11、鋼筋混凝土房屋抗震分析
作者：
1點(diǎn)
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1809091
對(duì)于震后房屋的破壞程度評(píng)定及安全性評(píng)價(jià)，除現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)外利用有限元模擬是另一種重要的手段，有限元模擬可以更高效清晰的評(píng)估房屋的損壞位置及震后安全性。在震級(jí)較大時(shí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常進(jìn)入非線性階段，包括鋼筋的塑性變形，混凝土的塑性損傷等。ABAQUS對(duì)于處于非線性問題較為卓越，因此本例采用ABAQUS作為鋼筋混凝土房屋地震分析的軟件，房屋原型參數(shù)如圖2所示，并在下文具體討論材料屬性定義、接觸關(guān)系、地震施加及結(jié)構(gòu)后處理幾方面的操作。
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