泡沫abaqus仿真的案例
ABAQUS泡沫金屬泡沫鋁泡沫鎳多孔結(jié)構(gòu)
泡沫金屬，又稱為多孔金屬，常見的類型有泡沫鋁、泡沫鎳、泡沫鈦等，是一種具有三維連通孔隙結(jié)構(gòu)的新型工程材料。它結(jié)合了金屬和泡沫材料的優(yōu)點(diǎn)，擁有獨(dú)特的物理、力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立具備連通孔隙結(jié)構(gòu)的三維泡沫金屬結(jié)構(gòu)模型。
泡沫金屬通過CAD球體密堆積3D插件V2.0版本建立，其中的球體最小間距參數(shù)應(yīng)設(shè)置為負(fù)數(shù)，以確保生成的模型中的孔隙具備連通性。
為達(dá)到泡沫金屬孔隙穿過邊界的效果，需要截取模型的內(nèi)部區(qū)域。刪除所有紅色球體，在模型內(nèi)部新建一個(gè)長方體部件，并用交集建立新模型。
將模型導(dǎo)出為sat文件，即可導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)建立連通孔隙的泡沫金屬部件。
可對金屬泡沫模型劃分網(wǎng)格及進(jìn)行后續(xù)模擬。
展開 Abaqus兩種泡沫材料在計(jì)算機(jī)仿真中的應(yīng)用比較
來源：聯(lián)想（北京）有限公司 作者：張成
關(guān)鍵字：泡沫材料 發(fā)泡聚乙烯 Abaqus
仿真的準(zhǔn)確性，很大程度上取決于材料屬性的準(zhǔn)確性以及用何種方式添加材料屬性。在abaqus中有幾種材料屬性可以用來定義泡沫材料，本文的內(nèi)容就是比較其中兩種定義方式在計(jì)算機(jī)包裝中的應(yīng)用和不同。
1.概述
消費(fèi)和商用級別的計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)主要來自于計(jì)算機(jī)在生產(chǎn)完成到用戶開機(jī)使用的中間過程中，也就是通常所說的運(yùn)輸、存儲過程。在這個(gè)過程中，搬運(yùn)人員的拋擲、摔放、人為失誤造成的整機(jī)跌落、以及運(yùn)輸過程中的顛簸都是對計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的考驗(yàn)。因此，泡沫緩沖材料對計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)來說就顯得十分重要。
在計(jì)算機(jī)的研發(fā)過程中，包裝的設(shè)計(jì)需要參考整機(jī)沖擊和跌落的仿真結(jié)果來優(yōu)化改進(jìn)。因此，仿真的準(zhǔn)確與否就直接決定了包裝設(shè)計(jì)的可靠性。而仿真的準(zhǔn)確性，在除去網(wǎng)格劃分、邊界條件施加等仿真工程師的主觀因素之外，最終要的是取決于材料屬性的準(zhǔn)確性以及用何種方式添加材料屬性。
2.發(fā)泡聚乙烯材料
發(fā)泡聚乙烯材料，即EPE材料，也被稱作珍珠棉，它由低密度聚乙烯脂經(jīng)物理發(fā)泡產(chǎn)生無數(shù)的獨(dú)立氣泡構(gòu)成。克服了普通發(fā)泡膠易碎、變形、恢復(fù)性差的缺點(diǎn)。具有隔水防潮、防震、隔音、保溫、可塑性能佳、韌性強(qiáng)、循環(huán)再造、環(huán)保、抗撞力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。消費(fèi)和商用級別的計(jì)算機(jī)通常使用這種材料作為主要的包裝填充材料。
2.1 發(fā)泡聚乙烯的材料特點(diǎn)
EPE材料屬性有別于常規(guī)的彈塑性材料，甚至有別于超彈性材料和同樣是蜂窩結(jié)構(gòu)的其他金屬蜂窩材料。
展開 OpenFOAM 開放泡沫中離心泵的性能仿真 ￥10
在 OpenFOAM 中使用 MRFSimpleFoam 對離心泵進(jìn)行穩(wěn)態(tài) CFD 仿真。對于此模擬，泵的 CAD 模型是在 FreeCAD 中生成的。泵模型由入口區(qū)域、葉輪和蝸殼組成。在 Salome 中分別為每個(gè)區(qū)域創(chuàng)建網(wǎng)格，然后在 OpenFOAM 中合并這些網(wǎng)格。在多參考系 (MRF) 方法中，求解器求解靜止區(qū)域的一組控制方程，而對于旋轉(zhuǎn)區(qū)域，控制方程包含附加源項(xiàng)。進(jìn)行模擬，直到從一次迭代到下一次迭代的力和力矩的變化可以忽略不計(jì)。根據(jù) CFD 結(jié)果計(jì)算出揚(yáng)程和功率項(xiàng)等泵特性，并與經(jīng)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。
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ABAQUS多孔泡沫模型建立 ￥20
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ABAQUS中高彈泡沫模型
有大佬知道這個(gè)材料的參數(shù)是什么意思嗎
ABAQUS泡沫混凝土細(xì)觀有限元模擬
在ABAQUS中構(gòu)建含水泥砂漿基體與大量隨機(jī)分布孔隙的三維泡沫混凝土幾何模型，對深入探究其微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能的關(guān)聯(lián)具有重要理論價(jià)值。通過孔隙尺寸、形態(tài)及空間分布特征的研究，有效模擬泡沫混凝土在載荷下的強(qiáng)度衰減規(guī)律與破壞演化機(jī)制，克服傳統(tǒng)均質(zhì)模型預(yù)測的局限性。
泡沫混凝土細(xì)觀模型通過CAD隨機(jī)球體插件專業(yè)版V1.3建模生成，泡沫混凝土試件設(shè)置為邊長為150 mm的立方體試件，為保證有限元模擬中的網(wǎng)格能有效劃分，泡沫孔隙的最小間距設(shè)置為1 mm，泡沫孔隙的直徑設(shè)置為5 mm，模型共建立了10000余個(gè)不相交的孔隙。
在AutoCAD中將泡沫混凝土導(dǎo)出為iges格式文件后，以部件的形式導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)。
如需考慮內(nèi)部泡沫材料屬性對泡沫混凝土仿真結(jié)果的影響，也可將球體圖層內(nèi)容導(dǎo)入ABAQUS，并對內(nèi)部球體賦值材料。
通過EasyCDP Mortar&ITZ插件對泡沫混凝土中的水泥砂漿部分設(shè)置混凝土損傷塑性材料。
將泡沫混凝土建立裝配體設(shè)置分析步并施加受壓載荷。
進(jìn)行泡沫混凝土細(xì)觀模型的網(wǎng)格劃分，本案例中采用二次四面體單元（C3D10M），全局種子尺寸2 mm，總單元數(shù)量為677萬個(gè)。
建立作業(yè)后可采用CDED插件設(shè)置對混凝土受損傷的失效單元進(jìn)行刪除，提交作業(yè)并完成模擬。
展開 ABAQUS基于隨機(jī)Voronoi骨架的三維多孔材料泡沫鋁骨小梁模型
基于Voronoi圖的方法通過調(diào)整生成點(diǎn)的位置和密度，控制多孔結(jié)構(gòu)的孔隙大小和分布，可用于模擬自然界中的多孔介質(zhì)，如泡沫金屬、骨小梁等。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維多孔材料。
首先采用CAD Voronoi 3D插件建立圓柱體試件晶粒模型。
刪掉晶界后，將晶粒進(jìn)行平滑處理。
新建一個(gè)圓柱體，并利用差集建立多孔結(jié)構(gòu)幾何模型。將模型導(dǎo)出為iges格式文件。
在ABAQUS內(nèi)將模型以部件的形式導(dǎo)入。
可對模型設(shè)置材料。
設(shè)置載荷及邊界條件。
劃分網(wǎng)格。
Abaqus纖維混凝土3D 泡沫混凝土 三維隨機(jī)幾何 三維混凝土細(xì)觀 多面體骨料建模
模型實(shí)例
以下是Abaqus內(nèi)纖維混凝土的模型，纖維是采用三維圓柱體模擬的，混凝土內(nèi)的骨料采用的是實(shí)體的球體。纖維及骨料均可設(shè)置不同的尺寸，并且各類型的數(shù)目不受限制，即可設(shè)置多種纖維及球體骨料大小。
研究進(jìn)展
在Abaqus內(nèi)建立混凝土細(xì)觀模型，如鋼纖維混凝土、不干涉球體骨料、多面體骨料模型等，是進(jìn)行混凝土性能研究的主流方法之一。而在進(jìn)行Abaqus混凝土細(xì)觀模擬時(shí)，隨機(jī)骨料及隨機(jī)纖維等幾何模型的構(gòu)件是主要的難點(diǎn)所在。
為了在Abaqus內(nèi)建立混凝土模型，有學(xué)者采用Abaqus命令的方式，但這需要有一定的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，并且需要反復(fù)改參、調(diào)試，極為不便。也有采用Abaqus混凝土建模插件實(shí)現(xiàn)的方式，這極大的節(jié)省了模型建立的耗時(shí)，如Abaqus混凝土多邊形或Abaqus混凝土三維球體骨料插件等，但其實(shí)現(xiàn)的模型較為簡單，幾何模型單一。
建模方案
這里介紹一種通過AutoCAD軟件建立纖維混凝土三維模型后導(dǎo)入到Abaqus內(nèi)的方式。可實(shí)現(xiàn)多種混凝土模型的快速構(gòu)建。CAD導(dǎo)入Abaqus的方法簡單，將CAD文件輸出為.sat格式，然后在Abaqus內(nèi)選擇導(dǎo)入部件，選擇對應(yīng)的.sat文件即可。
下面是通過該方法建立的Abaqus隨機(jī)幾何模型。
插件介紹
本插件可以生成多種形式的隨機(jī)三維幾何，用于Abaqus混凝土模型的建立，也可用于再生骨料混凝土、泡沫混凝土、加氣混凝土等方面。理論上講，只要幾何存在相似性，可進(jìn)行模型簡化的，均可采用這種方式進(jìn)行建模。
插件的詳細(xì)介紹及下載見下方鏈接：
CAD隨機(jī)幾何3D插件
展開 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-場輸出-歷史輸出等流程。
對于零基礎(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SHPB仿真流程，提高學(xué)習(xí)效率。
對于非初學(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)梁單元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，采用梁單元模擬點(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梁單元點(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 
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景中的優(yōu)化手段</p><p>? 鉆孔力、溫度場及孔壁質(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 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 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(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 SHPB可控多脈沖加載技術(shù)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(gòu)模型，參數(shù)如下：
2.5 結(jié)果
仿真結(jié)果-兩次加載波云圖
仿真結(jié)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(jì)算第一次加載脈寬為77.3μs，仿真計(jì)算結(jié)果為79μs（中值脈寬）；
（2）理論計(jì)算第二次加載脈寬為74.6μs，仿真計(jì)算結(jié)果為75μs（中值脈寬）；
（3）理論計(jì)算兩次沖擊加載時(shí)間間隔為129.3μs，仿真計(jì)算結(jié)果為131.9μs；
（4）理論計(jì)算由加載波反射后引起的第三次與第一次沖擊加載的時(shí)間間隔為2li/C0=696μs，仿真計(jì)算結(jié)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(yù)接觸。
仿真與理論吻合較好，結(jié)果誤差產(chǎn)生原因：撞擊桿幾何結(jié)構(gòu)影響、上升下降沿時(shí)間、幾何彌散等。
仿真結(jié)果-試樣應(yīng)力
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