abaqus仿真過程的案例
Abaqus增材制造過程仿真理論連載3
UEPActivationFacet
指定在漸進(jìn)式單元激活過程中應(yīng)用換熱或輻射條件的單元的小面面積分?jǐn)?shù)。
2.6.3模擬激光加熱
您可以定義移動(dòng)的熱通量來模擬熱分析中的激光誘導(dǎo)加熱。您可以定義一種特定類型的刀具路徑，該路徑最接近增材制造過程的運(yùn)動(dòng)和熱源的性質(zhì)。通過從與移動(dòng)的熱流相關(guān)聯(lián)的用戶子程序中調(diào)用toolpath-mesh intersection模塊功能程序，可以使用交集的幾何信息在給定增量下定義單元中的熱通量。
UMDFluxSetup
為移動(dòng)熱源設(shè)置工具路徑-網(wǎng)格交叉模塊所需的數(shù)據(jù)。
UMDFlux
描述來自移動(dòng)熱源的熱通量
2.6.4增材制造過程仿真工作流
圖1中的流程圖描述了一個(gè)典型的增材制造過程模擬的工作流。
展開 Abaqus橡膠拉伸模擬：仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
Abaqus仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
（1）
背景
實(shí)物整體圖如下：
剖面圖：
外面是剛性法蘭，主體是橡膠球體，橡膠球體里面有嵌入的簾布層，簾布層里面有加固環(huán)，加固環(huán)也是嵌入在橡膠球體里。兩端法蘭和橡膠接頭兩端接觸，固定約束，橡膠球體和法蘭的一角在球體變形較大時(shí)接觸。分析在加載過程中該模型的應(yīng)力和變形情況。
（2）
Step By Step 建模操作圖文演示
1.
創(chuàng)建幾何模型
2.
創(chuàng)建三種材料屬性和截面屬性
3.
裝配
4.
設(shè)置兩個(gè)靜態(tài)分析步
5.
定義接觸屬性、兩個(gè)接觸對(duì)和兩個(gè)約束
6.
設(shè)置pressure類型的載荷
固定一端給另外一端施加位移
7.
劃分網(wǎng)格
8.
提交計(jì)算查看結(jié)果
整體變形云圖
加固環(huán)應(yīng)力云圖
橡膠應(yīng)力云圖
整體應(yīng)力剖面圖
文章來源：FILWTBY
展開 Abaqus增材制造過程仿真理論連載1
增材制造過程仿真
增材制造提供了生產(chǎn)復(fù)雜設(shè)計(jì)的能力，這是傳統(tǒng)制造方法無法實(shí)現(xiàn)的。
目錄：
1.關(guān)于增材制造過程仿真
2.工具路徑-網(wǎng)格交叉模塊
3.增材制造過程的熱-力分析
4.增材制造過程的基于本征應(yīng)變的分析
5.增材制造過程的特殊目的技術(shù)
1. 關(guān)于增材制造過程仿真
增材制造(AM)提供了生產(chǎn)傳統(tǒng)制造方法無法生產(chǎn)的復(fù)雜零件的潛力。
本節(jié)描述用于模擬和評(píng)估增材制造過程的abaqus功能，以及過程參數(shù)對(duì)最終打印部件的影響。
將討論下面的主題：
· 關(guān)于增材制造
· 工具路徑-網(wǎng)格交叉模塊
· 熱-力分析
· 基于本征應(yīng)變的分析
· 增材制造的特殊目的技術(shù)
· 后處理仿真以及服役性能驗(yàn)證
1.1關(guān)于增材制造
增材制造，也被稱為3D打印，是一個(gè)廣泛使用的術(shù)語，用于描述制造三維物體的工業(yè)過程：
· 原材料的受控沉積(通常為粉狀、熔融態(tài)或液態(tài));
· 誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化為固態(tài)。
通用增材制造過程（ISO/ASTM52900-15）如下表：
技術(shù)
粉末床
粘結(jié)劑噴射
直接能量沉積
材料擠出
箔片層疊
光照聚合
材料噴射
描述
熱能選擇性地熔化粉末床的區(qū)域
一種液體粘合劑被沉積，來連接粉狀材料
安裝在多軸臂上的噴嘴沉積熔化的材料
材料通過噴嘴擠出，在那里被加熱。
展開 【三維正交機(jī)織物】成形過程_Abaqus仿真實(shí)現(xiàn)
前段時(shí)間幫一位仁兄實(shí)現(xiàn)了【三維正交機(jī)織物】成型過程模擬，建模過程非常麻煩，計(jì)算量特別大，記錄一下。
【數(shù)據(jù)參考】
經(jīng)紗、緯紗、捆綁紗：共計(jì) → 1500 根碳纖維、凱夫拉絲線。
求解器：Abaqus2021hf4-Explicit
運(yùn)行時(shí)間：35個(gè)小時(shí)
有這方面感興趣的可以私信交流。
Abaqus增材制造過程仿真理論連載2
2.工具路徑-網(wǎng)格交叉模塊
工具路徑-網(wǎng)格交叉模塊計(jì)算增材制造過程中使用的各種工具路徑和被制造零件的有限元網(wǎng)格之間的幾何交叉點(diǎn)。
2.1工具路徑-網(wǎng)格交叉工具路徑表示
刀具軌跡表示機(jī)床的一個(gè)給定部件的運(yùn)動(dòng)，例如激光源、重涂輥或送絲噴嘴。工具路徑是由附著在沿著路徑移動(dòng)的參考點(diǎn)上的幾何形狀定義的。路徑是通過連接空間和時(shí)間上的點(diǎn)集合來定義的。事件系列定義了點(diǎn)的集合。事件系列中定義的第一個(gè)字段描述了該工具的狀態(tài)，例如激光功率、重涂輥的“開/關(guān)”狀態(tài)或送絲噴嘴。這個(gè)字段在兩個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間假定為常數(shù)。值為零的字段表示工具的“關(guān)閉”狀態(tài)。
工具路徑-網(wǎng)格的交點(diǎn)考慮了三種形狀:一個(gè)點(diǎn)，一條無限的線，和一個(gè)盒子(見圖1)。這些形狀提供了不同的抽象層次來描述工具的形狀，這取決于特定的應(yīng)用。除了這三種形狀之外，還可以使用掃描樣式來描述工具的理想運(yùn)動(dòng)，而不是運(yùn)動(dòng)的實(shí)際路徑。下面的主題列出了由工具路徑-網(wǎng)格交叉模塊為每個(gè)形狀和掃描樣式計(jì)算的一些數(shù)量。有關(guān)模塊計(jì)算的數(shù)量的完整列表，請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)檢索功能程序中的表。
形狀
點(diǎn)
無限長(zhǎng)的線
盒子
樣式
機(jī)器工具例子
粗糙網(wǎng)格的點(diǎn)激光
粉末床制造中的重涂輥
細(xì)化網(wǎng)格中的聚合物拉伸，線材供給，激光的材料沉積噴嘴
2.2點(diǎn)形狀工具路徑-網(wǎng)格交叉
當(dāng)工具的行動(dòng)區(qū)域相比較于網(wǎng)格尺寸，非常小時(shí)，工具形狀的點(diǎn)表示是有用的，此時(shí)可以將工具形狀理想化為一個(gè)點(diǎn)；例如，當(dāng)激光束的半徑與單元的尺寸相比，非常小的時(shí)候。
圖1描述一個(gè)點(diǎn)工具路徑與一個(gè)有限元網(wǎng)格E的交叉點(diǎn)。工具路徑通過時(shí)間（t1,t2,t3,t4…..）時(shí)的路徑連接點(diǎn)（X1,X2,X3…….）定義。假設(shè)工具在連接路徑上兩個(gè)連續(xù)點(diǎn)的線段上以恒定的速度運(yùn)動(dòng)。
展開 Abaqus增材制造過程仿真理論連載4
基于本征應(yīng)變的增材制造過程模擬
Abaqus/ standard為基于本征應(yīng)變的增材制造過程模擬提供了一個(gè)通用框架。本節(jié)概述了可用于(但不限于)基于本征應(yīng)變的增材制造過程模擬的特殊技術(shù)。這些技術(shù)可以應(yīng)用于其他工藝，如焊接。
增材制造過程的本征應(yīng)變分析：
· 是預(yù)測(cè)增材制造過程中零件級(jí)畸變和殘余應(yīng)力的一種有效的計(jì)算方法;
· 由一個(gè)單一的應(yīng)力分析與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的本征應(yīng)變集，應(yīng)用于每個(gè)單元的激活，并表示由過程引起的非彈性變形;
· 簡(jiǎn)化了問題的定義，無需指定詳細(xì)的處理?xiàng)l件;
· 是一種比熱應(yīng)力分析更近似的解，建模和模擬時(shí)間更短;
· 然后可以進(jìn)行支撐去除分析，和機(jī)械性能測(cè)試等。
1. 關(guān)于本征應(yīng)變
機(jī)械部件中的殘余應(yīng)力是指在沒有外部載荷作用下存在的應(yīng)力。幾乎所有的制造工藝，包括增材制造，都會(huì)將殘余應(yīng)力引入到機(jī)械零件中。殘余應(yīng)力有時(shí)被有意地引入以改善服役響應(yīng)，例如在橋梁建設(shè)中使用的預(yù)應(yīng)力混凝土板。然而，制造商經(jīng)常試圖減少殘余應(yīng)力，因?yàn)樗鼈兛赡茉谥圃?em>過程中導(dǎo)致斷裂，導(dǎo)致不希望的變形，并顯著影響疲勞行為。
三種主要的制造會(huì)導(dǎo)致殘余應(yīng)力:
· 機(jī)械變形(例如非彈性變形);
· 熱(例如，工藝區(qū)在熔化和凝固過程中產(chǎn)生的不均勻熱膨脹或不相容熱應(yīng)變);
· 材料微觀結(jié)構(gòu)的變化(例如，相變)；
本征應(yīng)變(也稱為固有應(yīng)變，假設(shè)應(yīng)變，或“無應(yīng)力”應(yīng)變)是一個(gè)工程概念，用于解釋制造部件中導(dǎo)致殘余應(yīng)力和變形的所有非彈性變形的來源。熱應(yīng)變是本征應(yīng)變的一個(gè)子集。
展開 基于ABAQUS有限元軟件的雙軸連接結(jié)構(gòu)仿真模型創(chuàng)建過程
圖8 L形板件彈塑性參數(shù)設(shè)置
三、分析步設(shè)置
連接件有限元模型中涉及到螺桿預(yù)緊力的施加，螺栓與螺孔干涉配合的模擬等多個(gè)過程，需要在分析步中逐步實(shí)現(xiàn)，且有些加載過程需要先設(shè)置初始值，再進(jìn)行最終載荷的施加，分析步設(shè)置過程如表1所示。將整個(gè)模型的加載過程分為三個(gè)步驟：
（1）螺栓與孔的干涉配合的模擬過程，需要兩個(gè)分析步逐步實(shí)現(xiàn)；
（2）螺栓預(yù)緊力的施加過程，需要兩個(gè)分析步逐步實(shí)現(xiàn)；
（3）模型的兩個(gè)方向上的外載荷的施加，需要一個(gè)分析步直接施加。
表1 分析步設(shè)置
圖9 分析步設(shè)置
如圖9為分析步的增量設(shè)置。由于模型中的相互作用面很多，且涉及到螺栓預(yù)緊力的施加和螺栓與螺孔的干涉配合的模擬，屬于多重非線性問題，很容易出現(xiàn)計(jì)算不收斂的情況。所以ABAQUS中將一個(gè)分析步施加的載荷分解為多個(gè)小的增量，即可按照非線性求解步驟來進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)殡S著每一次迭代過程，ABAQUS得到的解將更接近平衡狀態(tài)，所以需要進(jìn)行多次迭代得到最終的平衡解，所以設(shè)置迭代步為，這樣可以很好的解決計(jì)算結(jié)果不收斂的問題。
四、單元選取與網(wǎng)格劃分
對(duì)十字形連接件進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)，應(yīng)該讓劃分后的網(wǎng)格與力的傳遞路線相符合，拓?fù)湫问脚c載荷的分配相符合。
展開 Abaqus沖壓-回彈過程仿真詳細(xì)教程，顯式分析到隱式分析的結(jié)果傳遞方法 ￥99.9
沖壓回彈分析會(huì)涉及顯式求解器到隱式求解器之間的結(jié)果傳遞設(shè)置，這樣能夠?qū)F(xiàn)實(shí)中的力學(xué)過程進(jìn)行拆解，利用適當(dāng)?shù)那蠼馄鞣治鲇?jì)算其對(duì)應(yīng)擅長(zhǎng)處理的的過程（動(dòng)態(tài)過程、穩(wěn)定過程），從而使整個(gè)分析效率極大地提高。
圖1 沖壓示意圖（1/4模型）
如圖1所示，毛坯（藍(lán)色）位于夾具（綠色）和模具（黃色）之間，沖頭（紅色）以一定的速度沖擊毛坯，毛坯在壓力和模具約束作用下發(fā)生一定的變形（沖壓過程）；隨后沖頭與夾具向上運(yùn)動(dòng)，卸載后的毛坯回彈并保留一定的永久變形（回彈過程），產(chǎn)品沖壓成型過程結(jié)束。
圖2 材料加、卸載的力學(xué)過程
材料加、卸載的過程中產(chǎn)生了彈性變形和塑性變形，分析時(shí)，通過Abaqus/Explicit分析其沖壓過程，再將分析結(jié)果作為初始狀態(tài)繼承給Abaqus/Standard進(jìn)行回彈分析。由于對(duì)稱性，使用一個(gè)1/4模型解決這個(gè)問題，全部采用殼單元。
展開 利用abaqus基于位錯(cuò)密度模型進(jìn)行切削過程中位錯(cuò)密度和晶粒尺寸仿真（VUSDFLD）
位錯(cuò)密度模型基于Hongtao Ding的論文；
LS-DYNA仿真中，基于S-ALE方法的碎片沖擊油罐殉爆過程仿真 ￥35
為揭示碎片沖擊下油罐群的殉爆機(jī)制，基于LS-DYNA中的S-ALE（Simplified Arbitrary Lagrangian-Eulerian）多物理場(chǎng)耦合方法，開展典型油罐在碎片沖擊作用下的殉爆過程數(shù)值仿真研究，對(duì)于研究油罐群在高速破片沖擊下發(fā)生殉爆等問題具有重要意義。
關(guān)鍵詞：S-ALE；點(diǎn)火增長(zhǎng)模型；碎片沖擊；油罐殉爆
1.模型介紹：
仿真模型結(jié)合了破片侵徹、油氣混合、點(diǎn)火擴(kuò)散與壓力波傳播等多重物理過程，并引入點(diǎn)火增長(zhǎng)模型刻畫油氣混合物的非線性燃燒行為。構(gòu)建了S-ALE方法物理仿真模型，采用狀態(tài)方程*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE進(jìn)行設(shè)置，破片尺寸為5x1x5cm，速度為1500m/s，材料為銅。油罐直徑為25cm，高度為25cm，上層為9cm氣體，下層為15cm油體（等效為炸藥計(jì)算），油罐材料為鋼。
圖1 模型示意圖
2.計(jì)算結(jié)果：
圖2 壓力變化過程
付費(fèi)文件包含K文件。
展開 LS-DYNA中的點(diǎn)火增長(zhǎng)模型應(yīng)用（1）：二維ALE算法的B炸藥沖擊起爆過程仿真 ￥48
圖2 2D多物質(zhì)ALE算法的沖擊起爆模型
付費(fèi)文件包括：2個(gè)K文件，采用2D多物質(zhì)ALE算法，1200m/s和1240m/s沖擊速度下的B炸藥沖擊起爆過程仿真K文件和答疑聯(lián)系方式。
計(jì)算結(jié)果動(dòng)畫展示：
整流罩地面分離過程仿真 ￥19.89
整流罩地面分離過程仿真
1.1 仿真動(dòng)機(jī)
對(duì)于整流罩地面分離過程仿真的必要性，從以下幾個(gè)方面考慮：
1）為了準(zhǔn)確模擬整流罩在高空的分離過程，需要在大型真空罐內(nèi)進(jìn)行分離試驗(yàn)。然而，由于整流罩真空分離試驗(yàn)所需成本和對(duì)設(shè)備要求均較高，目前國內(nèi)尚不具備實(shí)驗(yàn)條件。
2）隨著我國航天水平的進(jìn)步，對(duì)大推力火箭的需求日益迫切。為能承載更多有效載荷，大推力火箭要求配備大型整流罩。整流罩的尺寸增大使其結(jié)構(gòu)剛度相對(duì)減小，地面環(huán)境下氣動(dòng)載荷帶來的影響相對(duì)增大，可能導(dǎo)致出現(xiàn)如彎曲、扭轉(zhuǎn)、呼吸等復(fù)雜的變形情況，不能視其為剛體。
1.2 仿真難點(diǎn)
整流罩地面分離過程仿真中存在的難點(diǎn)包括：
1）為提升仿真結(jié)果的精確性，要求整流罩模型具有一定精細(xì)度。省略一些不必要的結(jié)構(gòu)或作適當(dāng)簡(jiǎn)化，加強(qiáng)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和精確度，如何掌握這兩者的平衡是難點(diǎn)之一。
2）為實(shí)現(xiàn)仿真過程的高效性，必須考慮已有結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分。如何選取網(wǎng)格類型和網(wǎng)格密度，使之在不影響結(jié)果精確性的前提下實(shí)現(xiàn)較高的計(jì)算速度，又是一大難點(diǎn)。
3）整流罩地面分離是一典型的流固耦合問題。在此過程中，罩外大氣附加整流罩氣動(dòng)力，影響其運(yùn)動(dòng)和變形；整流罩的運(yùn)動(dòng)與變形反過來又會(huì)影響罩外大氣的流動(dòng)。如何選擇具有解決流固耦合問題能力的大型有限元軟件以及如何選取合理高效的算法，成為整流罩地面分離過程仿真的首要難點(diǎn)。
1.3 仿真路線
以上，在仿真動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，重點(diǎn)關(guān)注仿真難點(diǎn)，同時(shí)考慮甲方對(duì)于大型有限元軟件的要求，選擇基于Abaqus/Explicit求解器的耦合歐拉-拉格朗日（CEL，coupled Eulerian-Lagrangian）算法分析整流罩在氣動(dòng)力作用下的分離特性，從而實(shí)現(xiàn)地面分離過程仿真。
展開 ABAQUS橡膠制品仿真分析怎么做
具體設(shè)置可參考圖9所示
圖9、多核心并行計(jì)算設(shè)置示意圖
●?Visualization模塊
待計(jì)算完成后可以直接點(diǎn)擊任務(wù)管理器中的Results直接進(jìn)入Visualization模塊（如圖10所示 ），在這里就可以查看密封圈的應(yīng)力、應(yīng)變等云圖信息，也可以針對(duì)ABAQUS軟件計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單的二次處理
圖10、任務(wù)管理器
●下面是一些云圖展示
文章來源：仿真知識(shí)講堂
Abaqus雙橢圓模型焊接移動(dòng)熱源模擬 ￥39
abaqus仿真過程中一定注意各參數(shù)單位制統(tǒng)一。
3，焊接熱源采用雙橢圓模型[1]，公式及圖像如下圖所示。該模型將焊接熱源假設(shè)為橢圓球形，并且前后兩部分可分別采用不同的橢圓表示。其中a,b,c分別代表橢圓球形x,y,z三個(gè)方向的特征長(zhǎng)度，其數(shù)值根據(jù)焊接熔池的尺寸確定。本案例中采用a=4mm,b=4mm,熔池前半部分橢圓cf=2mm,后半部分cr=5mm。ff和fr為熱源前后兩部分所占輸入能量的比例，應(yīng)保證其和等于2，本案例中采用0.4和1.6。Q為熱源輸入的功率。
4，仿真結(jié)果
熱流向量
溫度
展開 Abaqus纖維復(fù)合材料蜂窩板落錘沖擊仿真模型
內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層
模擬過程采用puck子程序，有錄制整個(gè)建模操作視頻，可贈(zèng)送復(fù)合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!
cae ￥20
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Abaqus纖維復(fù)合材料蜂窩板落錘沖擊仿真模型!
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內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層
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模擬過程采用puck子程序，有錄制整個(gè)建模操作視頻，可贈(zèng)送復(fù)合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!
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cae,inp文件及ODB文件，操作視頻(注意：并未含puck子程序，僅作學(xué)習(xí)參考)
</div><p><br></p>
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