abaqus 軋制仿真的案例
型鋼軋制的模擬仿真
基于LS—DYNA的型鋼軋制的模擬仿真動(dòng)畫。
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ABAQUS 棒料軋制分析案例 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、掌握軋制分析各個(gè)部件的三維模型繪制
2、理解軋制的顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)軋制接觸分析的相互關(guān)系的設(shè)置
4、了解顯示動(dòng)力學(xué)網(wǎng)格的劃分
5、學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)動(dòng)速度載荷的施加
6、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進(jìn)行棒料軋制分析。
本案例提供了分析相關(guān)的分析文件。
楔橫軋軋制力與軋制力矩仿真
楔橫軋軋制力與軋制力矩仿真，怎樣輸出結(jié)果？
活塞環(huán)用精密型材軋制成型顯式動(dòng)力學(xué)有限元仿真
4 結(jié)論
通過大量的理論摸索和實(shí)踐探索，建立了合適的顯式動(dòng)力學(xué)有限元模型，對(duì)活塞環(huán)用精密型材的軋制過程進(jìn)行了仿真，分析了軋制過程中金屬的流動(dòng)規(guī)律、軋件的變形情況和應(yīng)力分布狀態(tài)，為成型軋輥的制造改進(jìn)以及優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供了指導(dǎo)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作了兩輥軋和錯(cuò)位四輥軋連軋實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好，從而節(jié)省了大量的時(shí)間和費(fèi)用。同時(shí)也表明顯式動(dòng)力有限元方法可以很好地運(yùn)用于精密型材冷態(tài)成型軋制過程的三維仿真。
金屬環(huán)形軋制的Abaqus分析
利用Abaqus分析的金屬環(huán)形軋制，該demo模型、網(wǎng)格均簡(jiǎn)單化，導(dǎo)向輥的控制由于直接采用位移控制所以并非很準(zhǔn)確。該demo的主要目的是梳理一下金屬軋制過程有限元分析的要點(diǎn)和過程。
其中的一些點(diǎn)（例如質(zhì)量縮放因子、自適應(yīng)網(wǎng)格等方法或理論均可網(wǎng)上查閱以作更多的了解）
后續(xù)可能會(huì)抽時(shí)間利用vuamp子程序進(jìn)行導(dǎo)向輥的準(zhǔn)確控制，以得到更準(zhǔn)確的金屬軋制模擬結(jié)果。
利用Abaqus做金屬環(huán)形軋制的有限元分析，涉及的幾個(gè)點(diǎn)如下：
（1）利用顯示動(dòng)力學(xué)分析
（2）軋輥當(dāng)做解析剛體，需建立參考點(diǎn)表示，同時(shí)需要給定質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；
（3）金屬材料屬性需要定義塑性部分；
（4）定義質(zhì)量縮放因子以幫助計(jì)算；
（5）最好采用自適應(yīng)網(wǎng)格；
（6）定義接觸時(shí)剛體為主面；
（7）金屬環(huán)形軋制時(shí)通過位移約束給定邊界條件；
（8）導(dǎo)向輥的邊界條件需要合理定義。
首先分別建立幾何模型，驅(qū)動(dòng)輥的模型如下所示：
變形體的模型如下：
芯輥和導(dǎo)向輥同樣。
接著定義材料模型，變形體定義密度、彈性模量、泊松比和塑性參數(shù)，該次模型塑性參數(shù)如下：
三個(gè)解析剛體分別定義質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，通過主菜單Special-Inertial定義，其中驅(qū)動(dòng)輥的參數(shù)設(shè)置如下：
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可自己計(jì)算，常見模型轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算如下：
之后進(jìn)行模型裝配，裝配好的模型如下所示：
之后定義分析步，Dynamic，Explicit，同時(shí)設(shè)置質(zhì)量縮放因子，通過主菜單Other-ALE Adaptive Mesh Domain進(jìn)行自適應(yīng)網(wǎng)格的設(shè)置。
之后定義接觸，驅(qū)動(dòng)輥與變形體、芯輥與變形體之間為摩擦接觸，摩擦因子為0.15，接觸屬性包括切向和法向（法向硬接觸），芯輥和變形體之間采用無摩擦接觸。
展開 abaqus軋制 兩種方法 ALE與歐拉邊界 ￥10
問題描述：
采用傳統(tǒng)的拉格朗日模型和ALE（任意的歐拉-拉格朗日）模型兩種方法
ALE模型：板子左右采用歐拉邊界，采用關(guān)鍵字REGION TYPE=EULERIAN，材料從右端流入，左端流出。
這樣可以避免有限元模型尺寸過大和大變形等。
拉格朗日網(wǎng)格材料和網(wǎng)格一起動(dòng)，充滿網(wǎng)格，歐拉網(wǎng)格固定，材料在網(wǎng)格內(nèi)流動(dòng)，可不沖滿網(wǎng)格。而ALE集合兩者的優(yōu)點(diǎn)。
1，拉格朗日模型
尺寸 20×4，R30 單位毫米
質(zhì)量縮放，加快分析速度；
2，ALE模型
建模過程基本一致
不同點(diǎn)：
選取ALE區(qū)域，設(shè)置頻率
設(shè)置ALE網(wǎng)格約束，將歐拉邊界網(wǎng)格約束住，修改inp文件關(guān)鍵字：REGION TYPE=EULERIAN
展開 基于ABAQUS軋制成形顯式動(dòng)力學(xué)分析 ￥5
求解：
1.求解器設(shè)定
（1）求解器采用顯式動(dòng)力算法：Dynamic,Explicit
多載荷步分析：
Step1：軋板的送料（0.001s）
Step2：軋板軋制成形（0.01s）其他保持默認(rèn)
（2）設(shè)置場(chǎng)輸出和歷史輸出：
場(chǎng)輸出：step2的頻率調(diào)整為50（即一共輸出50幀），與隱式不同
歷史輸出：保持默認(rèn)
2.連接關(guān)系設(shè)定
接觸設(shè)置為通用接觸即軟件自行判定，也可設(shè)置為面-面接觸
接觸屬性：切向摩擦系數(shù)為0.3，法向?yàn)橛步佑|
約束：設(shè)置參考點(diǎn)并與軋輥設(shè)置為剛體約束
3.邊界條件設(shè)定
位移（約束）：step1釋放軋輥的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，板料通過強(qiáng)制位移送入；step2中軋輥添加轉(zhuǎn)速，軋輥的位移釋放
載荷（載荷）：step2對(duì)板料施加壓力（壓下量太大，僅靠摩擦?xí)蚧瑢?dǎo)致無法繼續(xù)軋制）
至此，求解過程結(jié)束。
本次模擬僅供參考，具體問題需具體分析。
后處理：
應(yīng)力云圖
位移云圖
本次模擬并未進(jìn)行摩擦生熱的熱力耦合，需要的小伙伴可參考上期制動(dòng)盤熱力耦合分析帖子。
展開 Abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)軋制變形中FCC，BCC織構(gòu)演化分析------案例六
Abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)軋制變形中FCC，BCC織構(gòu)演化分析
案例實(shí)操一
1，使用abaqus建立20*20*20（mm）的立方塊
2，對(duì)立方塊進(jìn)行單元?jiǎng)澐止舶?000個(gè)單元
3，假設(shè)每個(gè)單元代表一個(gè)單獨(dú)的晶粒，通過腳本隨機(jī)賦予每個(gè)單元材料屬性
4，施加對(duì)應(yīng)的邊界提交（60%的下壓量）
5，提交與后處理材料數(shù)據(jù)
包含1000個(gè)晶粒的有限元模型
材料的初始取向分布
FCC軋制后的取向分布情況
BCC軋制后的取向分布情況
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。
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(hào)（黑色），透射桿信號(hào)（紅色）
初始撞擊速度為12m/s、間隔μ長(zhǎng)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(hào)，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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