abaqus法蘭分析的案例
法蘭鍛件UT 檢驗缺陷分析
圖2 正火工藝
圖3 回火工藝
法蘭焊接后出現問題
焊接后法蘭出現的問題
В 公司對А 公司交付的16 套、144 片法蘭進行焊接，經焊縫UT 檢驗，其中5 片法蘭超標，缺陷位于法蘭熱影響區內(法蘭鍛件UT 合格)，為弄清法蘭焊后UT 探傷超標問題，供需雙方確定對超標的一片法蘭進行破壞分析，法蘭編號ZH-LC-JF-MF5а-09，材料Q345E-Z35，生產廠家及爐號已知。
問題法蘭缺陷位置
為確定缺陷位置，在法蘭下端面(法蘭脖頸對面)進行探傷檢驗，用φ10mm 雙晶探頭，頻率4MHz，發現在法蘭高140mm 處，有一條沿圓周А ～В 方向連續條狀缺陷，長約1300mm，深度6 ～20mm，如圖4 所示。C 點有一單點缺陷，與А、В 缺陷相同；D 點有一單點缺陷，φ2mm，位于法蘭端面，距離內徑80mm 處，深度6 ～15mm。C、D 點缺陷如圖5所示。
圖4 А、В 之間有一條連續條狀缺陷
圖5 C、D 兩點單點缺陷
問題法蘭檢驗
化學成分檢驗
在圖4 中法蘭端面取樣檢驗化學成分，見表1。經檢驗，化學成分合格。
表1 化學成分檢驗(%)
問題法蘭機械性能檢驗
在法蘭底面(脖頸反方向)取樣檢驗法蘭機械性能，檢驗結果見表2，不同鋼廠材料高溫機械性能檢驗結果見表3。經檢驗，機械性能合格，不同鋼廠材料高溫機械性能沒有差異。
表2 機械性能檢驗
表3 不同鋼廠機械性能高溫拉伸對比試驗
低倍檢驗
為了分析材料缺陷，進行低倍檢驗。在連續缺陷А、В 之間，取4 塊低倍試片，編號分別為1#、2#、3#、4#；在C、D 處分別取低倍試片，編號為5#、6#。
展開 螺栓管道法蘭連接的軸對稱分析（Axisymmetric analysis of bolted pipe flange connections） ￥15
摘要：本實例展示了如何使用經濟軸對稱模型對螺栓管法蘭連接進行設計分析，以及如何評估軸對稱模型的精度。模型中使用了多級子模型分析對比不同大小子模型對于分析結果精度的影響。結果表明，簡化的軸對稱子模型在分析精度上具有較好的保真度。
關鍵詞：接觸，螺栓載荷，局部坐標系定義
1.幾何模型
螺栓法蘭連接結構主要包含三部分：法蘭（flange）、螺栓（bolt）、墊片（gasket）。各部件的幾何形狀和尺寸取自Sawa等人(1991)，并稍加修改以簡化建模。這兩個輪轂和墊片的內壁半徑是25 mm。管道法蘭外壁半徑為82.5 mm，墊片外壁半徑為52.5 mm。墊片的厚度為2.5 mm。管法蘭上有8個螺栓孔，螺栓孔在半徑為65mm的節圓內等間距。在本分析中，螺栓孔半徑修改為與螺栓相同，為8mm。螺栓頭(承載面)假定為圓形，其半徑為12mm。
本例中涉及到的螺釘和法蘭模型與真實的螺栓間隙孔和螺栓大徑之間是有一定間隙的，并且螺紋面與間隙孔一般是不會存在接觸行為的。除非被連接件的剛度較小，在bolt load下出現大變形導致接觸上。
附圖1 螺栓連接法蘭示意圖（單位：mm）
2.材料模型
模型中包含兩種材料本構，一種是steel材料，另一種是剛度較弱的墊片材料，相關的材料參數見附表1。螺栓和管道輪轂/法蘭的楊氏模量為206GPa，泊松比為0.3。墊片可以用固體連續體或墊片單元來建模。采用連續單元時，襯墊的楊氏模量E = 68.7 GPa，泊松比ν = 0.3。
附表1 本例中部件的材料參數
3.相互作用行為
本案例中使用了兩種接觸行為，surface-to-surface面面接觸和general contact通用接觸行為。
展開 螺栓連接的法蘭連接的軸對稱分析
由于截圖篇幅有限，需要翻譯的可以聯系我，制作不容易。
五種不同建模方式的法蘭螺栓連接分析
問題描述
螺栓聯接的一對帶頸對焊法蘭承受內壓1MPa，遠端載荷500N以及軸向拉2389N，試對該法蘭聯接進行結構靜力學分析。（本例目的在于不同建模方式的螺栓聯接模擬對比，暫不考慮法蘭的強度校核及墊片的密封性能。）
分別采用五種不同的螺栓聯接方式模擬：
（1）無螺栓、綁定接觸；
（2）無螺栓、梁連接；
（3）線體梁螺栓；
（4）實體螺栓（無螺紋）；
（5）實體螺栓（有螺紋）。
由于模型及載荷對稱，因此分析模型取一半，螺栓聯接分別采用3D實體模型及采用體-體梁聯接模型，法蘭一段接管延伸足夠長度（大于2.5√RT），假設支架固定在接管端，螺栓預緊力為25kN。
方法1：無螺栓、綁定接觸
無螺栓、綁定接觸是最簡單的方法，在連接組件的接觸面之間定義綁定接觸，這個簡化方式會使結構過于剛性，且無法得到每個螺栓的載荷。
從圖2、圖3可以看出法蘭端部側彎變形最大，為0.0816mm；接管端部應力最大為22.8MPa。同時可以使用Contact Tool查看法蘭接觸壓力，如圖4所示。接觸壓力顯示彎曲一側壓緊為正壓力1.13MPa，另一側負壓力為-3.1MPa，表示此處接觸面會分離。
?
方法:2：無螺栓、梁連接
本模型中，梁連接是唯一將法蘭連接在一起的，螺栓承受所有載荷，結果通常更保守，后續手工計算確定螺栓是否失效。在接觸設置中添加梁連接，輸入等效圓柱梁半徑，參考位置為兩連接法蘭外端面，其影響范圍由彈球區域控制。
可以得到法蘭端部側彎變形增加到0.092mm，接管端部應力強度最大值為22.813MPa。同時可以采用Beam Probe得到梁的軸向力、剪切力、扭矩和彎矩。
?
展開 
ANSYS知識普及系列18——螺栓和法蘭連接的接觸分析(帶預緊)
小技巧：加本人關注，可以及時觀看本人發布的技術貼
作者：jtxqhm
感謝網友jtxqhm的分享
從<ANSYS 高級工程有限元分析范例**>這本書中打了這個命令流,比較匆忙,沒寫注釋,大家幫忙補充一下吧,也許有用
*set,rad_i,1250/2
*set,rad_pani,705
*set,rad_o,2450/2
*set,rad_pano,1830
*set,rad_b,180/2
*set,m_bolt,160
*set,m_bh1,350+170+50
*set,m_bh2,350+170+250
*set,m_nut,280/2
*set,h_nut,170
*set,rad_drill,2140/2
*set,rad_m,750+150
*set,h_m,18
*set,rad_bi,1950/2
*set,rad_bo,2330/2
*set,rad_bh,5
*set,f_rad,45
*set,fh_rad,1855/2
*set,r_fillt,125
*set,n,15
*set,key_w,290
*set,key_h,130
*set,th,200
*set,flang_h1,350
*set,flang_h2,350
*set,h_shaft,350+490
*set,h_sh,H_shaft+500
*set,pi,acos(-1)
*set,elemsize,60
/graphics,power
*set,disp_b,0.75
*set,zmax,h_sh
*set,f_ext,22.9215e+5*12
*set,f_eef,30.827e+5*12
*set,r_out,rad_pano
*set
展開 Abaqus 非線性屈曲分析方法 附ABAQUS分析手冊分析卷下載
當然，對于方筒這類實際上是通過顯示方法實現的，更準確的講是動力屈曲分析，所以我們還得判斷動能、塑形耗散等能量參數，才能使結果更加準確。
下載地址：ABAQUS分析手冊分析卷
基于Abaqus的建筑結構隔震分析 附ABAQUS建筑結構分析應用下載
本文通過時程分析的方法，考察隔震結構在大震作用下的性能，結果顯示，在大震作用下，結構的整體響應，無論是位移角還是結構的剪力，與小震結果都有明顯差異，隔震支座對結構性能的改善，主要體現在結構的上部，對結構的中下部則較小，且不再滿足規范中對剪力降低50%的要求。另一方面，非線性的影響會對結構的計算結果起到放大作用，使微小差異的結構方案在大震作用中表現出明顯不同的抗震性能。
下載地址 ：ABAQUS建筑結構分析應用
Abaqus超彈性材料分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載
三、后處理
1、位移云圖
圖8 位移云圖
2、應力云圖
圖9 接觸定義
下載地址：Abaqus 分析用戶手冊材料卷
Abaqus的響應譜分析 附Abaqus頻響分析完整過程下載
在ABAQUS中，響應譜分析是分為兩步完成的，第一步需要設置一個頻率提取分析步，提取結構的前幾階固有頻率；在第二個分析步中設置響應譜分析。
值得注意的是，譜分析的激勵是在step中加載的，不需要在load中進行設置。
下載地址：Abaqus頻響分析完整過程
Abaqus子結構與子模型分析技術 附ABAQUS結構工程分析及實例詳解文檔下載
-通過2個工程案例學習Abaqus中的子結構與子模型分析技術”
子結構與子模型技術在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術來降低求解成本。
子結構
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結果傳遞和循環對稱模型
周期介質分析
網格劃分的梁橫截面
擴展有限元方法（XFEM）
適當地利用這些抽象化建模技術可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結構和子模型技術。
01
—
子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節點以外所有節點的自由度；子結構的系統矩陣（剛度、質量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據需求恢復內部求解。
很多實際工程結構都比較龐大，導致完整結構的有限元模型計算量超出計算機的硬件資源，對于具有線性響應的此類問題，可以使用子結構縮聚的方法，在一般配置的計算機上來求解完整結構的響應。
展開 Abaqus預應力模態分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載
預應力模態
模態分析是一個線性攝動分析，只能進行線性求解。在動力學方程中，其載荷矩陣和阻尼矩陣為0，特征值的提取只取決于剛度矩陣和質量矩陣。而結構在外載荷的作用下剛度矩陣會發生變化，也就間接影響了結構的固有頻率。而預應力狀態下，我們不清楚剛度矩陣的變化對模態頻率的影響時，便需要進行預應力模態分析。
Abaqus預應力模態求解
分析流程如下：第一步先進行非線性靜力學求解——第二步進行模態提取
需要注意的是第一步求解時必須打開幾何非線性，即NLGEOM = YES 否則第一步求解完成后剛度矩陣不會改變，模態頻率也就不會發生變化。第二步模態求解無需設置PERTURBATION（線性攝動）或幾何非線性，軟件默認在開啟幾何非線性的后續分析步中繼續保持。
另外，第一步非線性靜力求解的材料非線性，接觸等都會對結構的剛度矩陣產生影響，進而改變模態頻率。材料如果進入塑性，相應的切向模量會降低，進而導致結構剛度矩陣變小。
靜力分析下接觸狀態的改變也會對剛度矩陣產生影響。Abaqus在進行預應力模態分析時對接觸的處理如下：第一步進行非線性接觸分析，軟件會把第一步分析結果的接觸區域作為第二步模態分析的作用區域，而第一步分析結果的接觸面分開區域不予考慮。需要注意的是，在進行第二步模態分析時，接觸區域并不是簡單的直接轉變為Tie處理，而是通過附加接觸剛度來進行求解。
Abaqus重啟動設置
重啟動分析方式是一種很便捷的模式。比如，我們需要算在預應力狀態下的模態，振動，沖擊等等一系列工況，而如果不進行重啟動分析，則每個分析工況下都需要重新計算預應力工況，對于大模型，嚴重影響計算效率；而進行重啟動設置后，預應力工況只需計算一次。
展開 
abaqus有限元分析過程 附ABAQUS有限元分析常見問題解答下載
11.單元分類
1.分類方法：實體單元；殼單元；梁單元；彈簧單元；剛體單元；桁架單元；集中質量單元
也可以分為：
a.一維、二維和三維單元
b.線形、二次和三次單元
c.協調單元和非協調單元
d.傳彎單元和非傳彎單元
e.結構單元和非結構單元
下載地址：ABAQUS有限元分析常見問題解答
疲勞分析|Abaqus Goodman方法案例操作 附ABAQUS疲勞分析簡介下載
Abaqus/View結果讀取
讀取分析歷程中的最大交變應力和最小交變應力云圖
新建場變量：Alternating Stress和Mean Stress
根據公式：
在Abaqus后處理新建場變量
輸出場變量值到Excel
針對新建場，輸出單元積分點對應的交變應力和平均應力，并輸出到Excel，與Goodman圖一并繪制。
上圖，
仿真所得單元積分點落到
曲線的上方或下方，
處于上方為疲勞壽命沒達到
臨
界曲值
10
E5
次。
下載地址：ABAQUS疲勞分析簡介
Abaqus有限元分析不收斂該怎么辦？ 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷文檔下載
阻尼的添加方式主要有四種：
①材料阻尼或自穩定系數，CDP模型中就有viscosity；部分損傷材料提供Stablization Cohesive系數；動力分析中可以定義Damping，但是對于靜力分析，材料Damping定義是無作用的；
②單元自穩定系數，不是所有單元都有的，其中Cohesive單元經常會定義上；
③自動穩定設置，類似全局阻尼，可以避免由于塑性 絞/帶、屈曲或失穩導致的不收斂問題；
④接觸阻尼或自穩定系數，接觸屬性中可以定義阻尼；接觸控制中定義阻尼自穩定系數，不太常用，位于Interaction模塊->Contact Controls（接觸對）或Contact Stabilization（通用接觸），如果沒有接觸問題就不用定義。
下載地址：Abaqus 分析用戶手冊材料卷文檔下載
展開 Abaqus接觸非線性在有限元計算分析中的應用 附莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實例下載
來源：有限元在線
ABAQUS的非線性主要在有三種：幾何非線性，材料非線性以及接觸非線性。接觸非線性在ABAQUS的有限元計算分析中應用非常廣泛，特別是動態顯式的求解，只要模型中包含兩個以上相互接觸的部件，就要用到接觸非線性。
ABAQUS接觸非線性的設置主要在Interation模塊中完成，設置接觸的屬性時，可以設置摩擦系數，阻尼系數，損壞，失效準則等非線性參數，如圖1所示。
如圖2所示，在接觸定義界面，可以選擇通用接觸、面-面接觸、自接觸等各種非線性接觸方式。
在接觸編輯界面，可以選擇機械約束方式為運動學接觸算法，或是懲罰接觸方式，還可選擇滑移方式為有限滑移或小滑移，如圖3所示。
這是對模型定義非線性接觸后得到的分析結果，以供參考。
下載地址：莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實例
展開 